相対論的衝撃前駆体におけるプラズマキャビテーション不安定性による磁場増幅【JST・京大機械翻訳】

Peterson J. Ryan; Glenzer Siegfried; Fiuza Frederico

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202200512873557 整理番号：22P0025784

相対論的衝撃前駆体におけるプラズマキャビテーション不安定性による磁場増幅【JST・京大機械翻訳】

Magnetic field amplification by a plasma cavitation instability in relativistic shock precursors

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発行年： 2022年01月10日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年01月10日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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プラズマストリーミング不安定性は,相対論的衝撃とそれらの環境における磁場増幅と粒子加速において重要な役割を果たす。しかし,加速粒子が高度に相対論的で希薄なビームを構成する遠方衝撃前駆体領域では,ビーム粒子のジャイロラジと比較して,ストリーミング不安定性は典型的には非効率になり,非常に小さいスケールで動作する。希薄相対論的ビームにより駆動されるプラズマキャビテーション不安定性について報告し,ビームエネルギー密度による近等分割値に達するために,磁場強度およびコヒーレンススケールの両方を桁桁増加させることができた。この不安定性はWeibel不安定性の発達後に成長し,ビーム電流に対するバックグラウンドレプトンとイオンの非対称応答と関連する。得られた正味の誘導電場は,正と負に荷電したビーム種の間の強いエネルギー非対称性を駆動する。大規模粒子インセルシミュレーションを用いて,不安定性の成長および飽和レベルに対する解析的予測を検証し,対負荷プラズマに関連したものを含む広範囲の条件にわたってロバストであることを示した。これらの結果は,γ線バーストにおける衝撃の磁化と構造,およびプラズマ宇宙物理学環境中の相対論的荷電粒子の磁場増幅と非対称散乱に対して,より一般的に重要な意味を持つ。【JST・京大機械翻訳】

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プラズマ波,プラズマ不安定性 , ビーム-プラズマ相互作用 , プラズマ一般

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