相对论性激波及其相关辐射的模拟
高能天体物理现象
2014-11-20 v1
摘要
利用我们新开发的、基于 MPI 并行化的三维相对论性电磁粒子（REMP）代码，我们研究了在无磁化环境电子-正电子等离子体中传播的相对论性电子-正电子喷流所伴随的长期粒子加速。我们还进行了电子-离子喷流的模拟。为了研究电子-正电子喷流中 Weibel 不稳定性的完全非线性阶段及其粒子加速机制，我们使用了比以往模拟长得多的模拟系统。在两种情况下，冷喷流电子被热化，环境电子在产生的激波中被加速。对于对等离子体，环境电子的加速导致其最大密度达到原始值的三倍。在喷流激波的弓形激波后方，产生了强电磁场。这些场可能导致时间依赖的余辉辐射。我们计算了在均匀平行磁场中传播的电子的辐射，以验证该技术。我们还利用新技术，基于小系统的模拟，针对两种不同的洛伦兹因子（15 和 100）计算了电子的发射。我们获得的谱与在具有红噪声的湍流磁场中传播的电子所产生的谱一致。这种湍流磁场类似于 Weibel 不稳定性早期非线性阶段产生的磁场。
引用
@article{arxiv.0912.1583,
title = {Simulation of relativistic shocks and associated radiation},
author = {K. -I. Nishikawa and J. Niemiec and M. Medvedev and B. Zhang and P. Hardee and Y. Mizuno and A. Nordlund and J. Frederiksen and H. Sol and M. Pohl and D. H. Hartmann and J. F. Fishman},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.1583},
year = {2014}
}
备注
submitted to 2009 Fermi Symposium and eConf Proceedings C091122