宇宙射线修正激波的稳定性：双流体方法
高能天体物理现象
2015-06-16 v2
摘要
本文通过数值模拟研究了宇宙射线修正激波（CRMS）的稳定性。由于宇宙射线（CR）加速的非线性反馈，对于给定的上游参数，修正激波的下游状态不再能唯一确定。已知存在多达三种不同的解，其特征是 CR 产生效率分为“高效”、“中间”和“低效”分支。通过对双流体模型进行直接的时间依赖模拟，研究了这些解的稳定性。研究发现，即使面对大幅值扰动，高效和低效分支都是稳定的，而中间分支始终不稳定，并随着非线性时间演化发展为低效状态。这种双稳态特征在广泛的参数范围内是稳健的，且不依赖于注入模型。具有注入过程的流体动力学激波的完全非线性时间演化导致了 CR 产生效率最低的状态，这与双稳态特征一致。这表明，考虑到 CRMS 高效解的非线性激波加速理论框架，超新星遗迹激波处的 CR 产生效率可能低于先前的讨论。
引用
@article{arxiv.1307.7436,
title = {Stability of Cosmic Ray Modified Shocks: Two-Fluid Approach},
author = {Tatsuhiko Saito and Masahiro Hoshino and Takanobu Amano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7436},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 12 figures, corrected typo at equation (6), submitted to ApJ