超高能宇宙射线：亚光速与超光速激波

扩散激波加速被用来解释超新星遗迹、活动星系核喷流、伽马射线暴以及各种大尺度宇宙结构中的非热粒子加速。在给定的天体物理情境中，通过这种机制达到观测到的最高粒子能量的重要性是一个反复出现的主题。本文讨论了相对论性激波中的激波加速，主要侧重于关于亚光速和超光速激波中质子加速效率的数值研究，强调了散射模型、体洛伦兹因子以及磁场与激波流之间夹角的影响。我们基于对不同激波增强因子的研究，开发了一个弥散宇宙射线模型。该模型表明，来自活动星系核的谱比伽马射线暴的谱能更好地拟合当前对能量高于 5.7×10^10 GeV 的超高能宇宙射线的观测，表明活动星系核是解释超高能宇宙射线通量的主要候选者。费米卫星对 GRB090816c 的最新观测表明其谱非常平坦，这符合我们模型的预言，并支持了当激波洛伦兹因子约为 1000 量级时，伽马射线暴粒子谱可以是平坦的证据。