相对论无碰撞冲击的模拟：冲击结构与粒子加速

我们讨论了使用粒子光度（PIC）方法对电子-正电子对天体物质中相对论无碰撞冲击进行的三维模拟。冲击结构主要由冲击的磁化程度（“sigma”参数）所控制。我们展示了随着sigma值变化，正交冲击结构如何变化。在低磁化情况下，冲击主要由韦伯不稳定性介导，该不稳定性产生可超过初始场的瞬态磁场。在较大磁化情况下，冲击由磁反射主导。我们展示了过渡发生的位置，并论证在超过一个空间维度的情况下，不可能存在非常低的磁化无碰撞冲击。我们进一步讨论了这些冲击的加速特性，表明较高磁化正交冲击在三维情况下对非热子粒子的加速效率不高。对于其他天体物理应用而言，这可能限制了伽马射线暴和脉冲风外流的结构与成分。