衝撃波統計加速過程の効率と非線方効果

冲击波统计加速过程的效率和非线性效应

基本信息

批准号：
09223207
负责人：
寺沢敏夫
金额：
$ 0.64万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09223207/
关键词：
ピックアップ過程相対論的プラズマ流パルサー AGN 粒子加速

项目摘要

彗星・太陽風相互作用、星間起源中性粒子・太陽風相互作用の場合によく知られた中性粒子のピックアップ過程を相対論的プラズマ流の場合に拡張し、粒子の加速過程について論じた。以下、プラズマ流の流速をV、対応するローレンツ因子をΓとする。非相対論的な場合、ピックアップ後の質量mの粒子の最大エネルギーはたかだか2mV^<★★>であるが、パルサー風、AGNジェットなどの相対論的プラズマ流におけるピックアップ過程では最大(2Γ^<★★>2-1)と非常に高エネルギーまでの加速が原理的には可能であることが注目される。極めて初等的な考察で得られたこの結果は、著者の知る限り、これまでexplicitに指摘されておらず、その天体物理学的重要性も未知であったが、以下に述べるように極めて効率のよい粒子の加速過程を与える可能性があることが明らかとなった。特に、パルサー風の場合を例にとり、その空間構造を考慮してエネルギーの上限を求め、次の結果を得た:(1)パルサー磁場の極性により電場のポテンシャル分布は反転する。しかしこの反転は加速限界の議論には影響を与えないことを見いだした。(2)ピックアップ過程において電子の獲得するエネルギーは、非相対論的な場合にはプロトンに比べ質量比だけ小さく、通常無視されている。しかし、相対論的には、質量比の1/3乗に比例するので、8%とかなりのエネルギーが渡ることを示した。

在相对等离子体样式的情况下，扩展了中性颗粒的拾取过程，在彗星，太阳风互连，中性颗粒和太阳风互连的情况下是众所周知的，讨论了颗粒的加速过程。在下文中，血浆流的流速度为V，相应的洛伦兹因子为γ。在非偏变理论的情况下，拾音器后质量m的颗粒的最大能量仅为2MV^<★★>>，但是相对等离子体样式的最大拾取过程，例如Pulsar样式和AGN Jet（2γ^<<2γ^<值得注意的是，★★> 2-1）原则上可以使用很高的能量加速度。据作者所知，这一结果是通过极其原始的考虑而获得的，但其天文学的重要性是未知的，但是如下所述，这可能是非常有效的。良好的颗粒加速过程。特别是，在脉冲星样式的情况下，考虑到空间结构，可以计算出能量的上限，并获得以下结果：（1）由于脉冲星的极性，电场的电势分布逆转了磁场。但是，他发现逆转不会影响对加速度限制的讨论。（2）在拾取过程中，电子获得的能量小于质子，通常被忽略。但是，与之相关，它与质量比的1/3平方成正比，并且表明相当大的能量超过8％。