放射相対論的乱流における極端な2温度プラズマの生成と持続性【JST・京大機械翻訳】

Zhdankin Vladimir; Uzdensky Dmitri A.; Kunz Matthew W.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202220275017846 整理番号：21P0040999

放射相対論的乱流における極端な2温度プラズマの生成と持続性【JST・京大機械翻訳】

Production and persistence of extreme two-temperature plasmas in radiative relativistic turbulence

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発行年： 2020年07月23日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年07月23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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乱流は,無衝突宇宙物理学プラズマにおける電子とイオンのエネルギー化のための支配的なプロセスであり,従って,それらの放射シグネチャ(輝度,スペクトル,および変動性)の形成の原因となる。外部駆動乱流を受ける無衝突放射プラズマの動力学的特性をより良く理解するために,電子に作用する外部逆Compton冷却による相対論的プラズマ乱流の粒子内シミュレーションを研究した。イオンは連続的に加熱し,電子は徐々に冷却し(放射の正味効果による),従ってイオン対電子温度比T_i/T_eは時間と共に成長することを見出した。T_i/T_eはシミュレーションのサイズ及び持続時間(T_i/T_e>10 ̄3)によってのみ制限され,電子-イオン熱結合の効率的な無衝突機構が存在しないことを示した。この結果は,T_i/T_e≫1のいわゆる2温度プラズマが,それらの低光度を説明するために呼び出されている,銀河センターおよびM87で観察されるような,放射的に非効率な付加流のモデルに対する含意を持つ。さらに,電子は準熱分布(乱流粒子エネルギー化および放射冷却の競合によって決定)を獲得し,一方,イオンは,効率的な非熱加速(等価非放射シミュレーションよりもより硬い分布)を受けることを見出した。空間,時間,および方向において断続的にビームされる高エネルギー電子の適度な非熱的集団がある。これらのビーム電子は,ある高エネルギー天体物理系(例えば銀河センター)における急速フレアを説明するかもしれない。これらの数値結果は,極端な2温度プラズマが,相対論的放射乱流によって生成され,維持されることを示した。【JST・京大機械翻訳】

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太陽粒子 , 太陽系一般 , プラズマ中の電磁波 , 核融合装置 , プラズマ一般

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