LTB universes as alternatives to dark energy: does positive averaged acceleration imply positive cosmic acceleration?
我们表明，通过空间平均在LTB模型中获得的正平均加速度可能需要在超出中央观察者的事件视界的区域上进行积分。我们提供了一个正平均加速度的LTB模型的例子，其中光度距离不包含关于整个空间平均区域的信息，使得平均加速度不可观测。由于宇宙加速度是通过将观测到的光度距离拟合到FRW模型中获得的，因此我们得出结论，一般来说，LTB模型中的正平均加速度并不意味着正的FRW宇宙加速度。
2007-01-27 astro-ph gr-qc
Holographic Dark Energy and Present Cosmic Acceleration
我们回顾了全息暗能量的概念，并评估其意义的光在目前的宇宙加速。接下来，我们提出一个全息暗能量模型，其中红外截止由哈勃尺度设置。该模型考虑了上述加速，并且通过构造，摆脱了宇宙巧合问题。
2005-11-04 astro-ph gr-qc hep-ph
The case for cosmic acceleration: Inhomogeneity versus cosmological constant
在这项工作中，我开发了另一种解释宇宙膨胀的加速，这似乎是最近的高红移超新星数据的结果。在目前的解释中，这种宇宙加速是通过在标准弗里德曼模型中包含一个正的宇宙学常数项（或真空能量）来解释的。相反，我将考虑一个局部旋转对称（LRS）和球对称（SS），但不均匀的时空，与正压完美流体状态方程的宇宙物质。物质的一致性有加速、剪切和膨胀。在这个框架内，宇宙流体的运动学加速度，或者说，物质的不均匀性，正是Ia超新星测量到的宇宙加速度的原因。虽然在我们的模型中宇宙学原理是放松的，但它保持了与CBR观测一致的关于我们世界线的几乎各向同性。
1999-12-15 astro-ph gr-qc
Cosmic Acceleration and the String Coupling
在描述依赖于时间的Robertson-Walker背景时空中弦传播的宇宙学弦模型的背景下，我们证明了宇宙的渐近加速度可以用弦耦合的平方来确定。这允许使用宇宙学数据直接测量十维弦耦合。我们猜想这是一类非临界弦模型的一般特征，它们渐近地接近共形（临界）西格玛模型，其目标空间是一个四维时空，其背景在西格马模型时间内是线性的。宇宙加速度与弦耦合之间的关系，并不适用于四维中具有常数介子场的临界弦。
2004-12-20 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmic acceleration: Inhomogeneity versus vacuum energy
在这篇文章中，我提出了另一种解释宇宙加速出现的结果，最近的高红移超新星数据。在通常的解释中，这种宇宙加速是用弗里德曼模型背景下正的宇宙学常数或真空能量来解释的。相反，我将考虑局部旋转对称（LRS）非均匀时空，宇宙物质具有正压状态方程。在这个框架内，宇宙流体的运动学加速度，或者说，物质的不均匀性，正是Ia超新星测量到的宇宙加速度的原因。虽然在我们的模型中宇宙学原理是放松的，但它保持了与CBR实验一致的关于我们的世界线的局部各向同性。
1999-05-18 astro-ph gr-qc
The Possibility of Cosmic Acceleration via Spatial Averaging in Lemaitre-Tolman-Bondi Models
我们研究了在空间平均的、膨胀的、未束缚的勒梅特-托尔曼-邦迪宇宙学中可能发生的正宇宙加速。通过研究三曲率的贡献占主导地位的物质密度的近似，我们构建的数值模型，表现出加速。
2006-09-25 astro-ph gr-qc
Cosmic acceleration without quintessence
本文认为，Brans-Dicke理论可以解释宇宙的加速膨胀，而不必借助于宇宙学常数或本质物质
2000-12-14 astro-ph gr-qc
Observation of Cosmic Acceleration and Determining the Fate of the Universe
目前对Ia型超新星的观测提供了宇宙加速到红移$z \lsim 1$的证据，导致宇宙可能正在进入暴胀时代。然而，暴胀只有在真空能量（或其他能量密度足够慢的红移源）支配物理半径为1/H的区域的能量密度时才能发生。我们认为，对于从超新星数据推断出的$Ω_Λ$和$Ω_m$的最佳拟合值，必须确认宇宙加速至少达到$z \simeq 1.8$才能推断宇宙正在膨胀。
1999-12-07 astro-ph gr-qc
Can neutrino viscosity drive the late time cosmic acceleration?
本文证明了中微子体粘滞应力能引起宇宙的晚期加速。研究发现，利用中微子粘性可以构造出许多具有负减速参数的空间平坦FRW模型，其中一个模型模拟了$Λ$ CDM模型。这并不需要任何外来的暗能量成分或任何重力修正。
2008-06-23 astro-ph gr-qc
Probing the nature of cosmic acceleration
宇宙加速是上个世纪最重要的宇宙学发现之一。两类解释是奇异成分（暗能量）和修正引力。我们约束的扰动增长和直接$H(z)$数据的联合分析的两种类型的模型。虽然$Λ$ CDM模型的最小值$χ^2$与DGP模型的最小值几乎相同，但通过与膨胀数据拟合的相应参数的详细比较，我们发现在一致性的意义上，暗能量（$Λ$ CDM）模型更有利.
2008-07-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravity-Driven Acceleration of the Cosmic Expansion
这里表明，一个动态的普朗克质量可以驱动宇宙的尺度因子加速。驱动宇宙加速的负压与普朗克场不寻常的动能密度相一致。既不需要势能，也不需要宇宙学常数。这表明一个纯粹的引力驱动的动能膨胀。虽然不排除这种可能性，但加速度的爆发往往太弱，无法解决宇宙学的初始条件问题。为了说明动力学加速，提出了三种不同的宇宙学。一个这样的例子，一个跳跃的宇宙，证明了非奇异的附加特征。加速度也被认为是在共形相关的爱因斯坦框架中，普朗克质量是常数。
1994-06-15 astro-ph gr-qc
Dark Entropy: Holographic Cosmic Acceleration
在宇宙全息中，基本量是视界表面上的自由度，而不是体积内的物质含量。也就是说，视界面积和宇宙膨胀率H与熵有关。以此为指导，我们研究了一个有效的黑暗{ \it熵}对过去和未来的宇宙动力学的后果。结果，包括非单调膨胀行为，是有趣的，除了理论动机。
2004-10-01 astro-ph hep-th
Cosmic acceleration from effective forces?
宇宙的加速膨胀可能是由于自洽地施加在冷暗物质（CDM）上的反摩擦力。宇宙的反摩擦被证明会引起宇宙介质的有效负压。虽然其他模型除了"标准“CDM之外还引入了暗能量的成分，但我们采用了具有内部自相互作用的现象学CDM单成分模型。我们演示了如何的LambdaCDM模型的动力学可以恢复作为一个特殊的情况下，宇宙反摩擦。
2001-10-12 astro-ph gr-qc
Cosmic Ray Acceleration by Magnetic Traps
研究了宇宙线在湍流星际介质中的加速问题。湍流被视为运动磁阱的集合。我们推导出粒子动量分布函数方程，描述了在这种情况下粒子的加速度。计算的加速度率估计为我们的银河系，并与其他加速机制给出的。
2001-06-05 astro-ph
On a mechanism of highest-energy cosmic ray acceleration
讨论了最近提出的注入中子星磁层的等离子体团产生的极化电场加速高能宇宙射线的机制。
2001-04-04 astro-ph
Connections among three roads to cosmic acceleration: decaying vacuum, bulk viscosity, and nonlinear fluids
我们讨论了三个不同的类模型之间的连接经常用来解释后期宇宙加速：衰减宇宙学项，体粘滞压力，和非线性流体。我们专注于在零阶等价的模型，在这个意义上，它们导致相同的解决方案的尺度因子的演变。更具体地说，我们展示了明确的例子，这种等价性是显而易见的，其中包括一些众所周知的模型属于每个类，如幂律λ项，一个模型与恒定粘度，和修改Chaubergin气体。我们还获得了新的解析解，其中一些模型，包括一个新的宇宙项的Ancillary。
2007-02-15 astro-ph gr-qc
Some Aspects of Galactic Cosmic Ray Acceleration
我给银河宇宙线（GCR）加速问题的两个方面的概要：中能伽马射线窗口的重要性，和几个具体的天体物理源，值得进一步调查。
2003-09-28 astro-ph
Direct Measurements, Acceleration and Propagation of Cosmic Rays
本文总结了在梅里达（尤卡坦，墨西哥）举行的第30届国际宇宙线会议OG1会议的亮点。这里概述的分会议（OG1.1、OG1.2、OG1.3、OG1.4和OG1.5）主要专门讨论宇宙射线的直接测量、加速和传播。
2008-01-29 astro-ph
Cosmic Ray Acceleration at Relativistic Shock Waves
评述了宇宙线粒子在相对论激波中的一阶费米加速理论。我们考虑具有平行和倾斜，亚光速和超光速磁场配置和有限振幅磁场扰动的冲击。本文讨论了斜场位形和场扰动在形成宇宙线能谱和改变加速时标中的作用。
1996-10-23 astro-ph
Cosmic Ray Acceleration at Relativistic Plasma Flows
本文评述了相对论等离子体流--激波和剪切层--中宇宙线粒子加速的理论概念。我们先讨论温和相对论性冲击波。斜场配置和场扰动的作用被认为是在形成粒子能谱和改变加速时间尺度。然后，我们报告两个有趣的尝试，考虑粒子加速超相对论冲击。最后，与压缩激波间断相反，我们讨论了切向速度转捩时作用在边界层中的加速过程。二阶费米加速以及宇宙射线“粘性”加速提供了在那里产生高能粒子的机制。
1998-08-21 astro-ph
Cosmic ray acceleration at relativistic and ultrarelativistic shock waves
使用蒙特卡罗模拟，我们应用离散小振幅粒子动量散射的方法来再现在相对论冲击高度各向异性的条件。我们讨论了相对论冲击波的加速时标。接下来，我们描述了新发现的超相对论冲击的加速机制。给出了冲击波的普适谱指数和加速时间。最后考虑了超相对论激波的反射。
2000-05-05 astro-ph
Modified gravity with negative and positive powers of the curvature: unification of the inflation and of the cosmic acceleration
修正的引力，它消除了对暗能量的需要，这似乎是稳定的，被认为是。具有曲率正幂的项支持暴胀时期，而具有曲率负幂的项作为有效的暗能量，支持当前的宇宙加速。等效标量-张量引力可能与最简单的太阳系实验相容。
2003-09-19 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmic Ray Origin, Acceleration and Propagation
本文总结了在盐湖城举行的第26届国际宇宙线会议的OG3.1，3.2和3.3会议的亮点，这些会议致力于起源/组成，加速和传播的问题。
1999-12-09 astro-ph
Cosmic rays acceleration at ultrarelativistic subshocks
我们提出了宇宙射线在超相对论次激波加速的模型，并将其与观测到的伽马射线暴和耀变体进行了比较。我们研究了洛伦兹因子在3 - 40范围内的激波中宇宙射线的加速。我们表明，波动的磁场下游的冲击不起重要作用的加速过程。给出了考虑洛伦兹因子和垂直磁场倾角时激波的数值模拟结果。我们拟合导出的粒子能谱指数依赖于上游磁场的波动和洛伦兹因子的冲击与一个函数。
2004-03-27 astro-ph
Acceleration of ULtra High Energy Cosmic Rays: Cosmic Zevatrons?
在这次演讲中，我概述了一些基本的物理问题与加速器相关的解释能力UHECR到ZeV的能量。我将重点放在机制及其限制上，但也提供了关于观察结果及其提供的限制的简要背景。
2002-10-21 astro-ph
Cosmic acceleration and crossing of w=-1 barrier in non-local Cubic Superstring Field Theory model
我们证明了FRW宇宙中立方超弦场论（CSSFT）非定域快子的晚期滚动导致了宇宙加速，并周期性地穿越w=-1势垒。通过线性化非定域运动方程，得到了快子和哈勃参数的渐近解。对于一个小的哈勃参数，振荡周期是一个完全由CSSFT作用量参数定义的数字。
2006-07-13 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmic-ray composition and its relation to shock acceleration by supernova remnants
本文综述了对银河系宇宙射线起源的认识现状。评述了带电宇宙射线和光子的最新测量结果。讨论了它们对当代关于宇宙射线的来源和加速机制及其在银河系中传播的知识的影响。膝盖的能量谱和银河宇宙射线成分的结束的情况下可能的原因进行了说明。
2007-06-05 astro-ph
Cosmic Particle Acceleration: Basic Issues
宇宙射线无处不在，但它们的起源却令人惊讶地难以理解。本文综述了宇宙粒子加速器的一些共同的基本问题，并讨论了扩散激波加速作为一般解释的可能重要性。概述了扩散冲击加速的基本理论，然后讨论了一些仍然阻止我们充分理解其结果的关键问题。最后还提到了一些最新的见解，这些见解可能有助于指导我们最终解决不确定性问题。
2000-12-22 astro-ph
Gravity assisted dark energy dominance and cosmic acceleration
有人提出，由于宇宙膨胀（曲率减小），暗能量可能成为标准物质的主导。两种型号：非线性引力-物质系统和修正引力可能提供符合该猜想的有效幻影或有效精华暗能量。有趣的是，这样的宇宙的未来不一定是有限时间奇点（大撕裂）。有效的精髓自然描述了当前的宇宙加速。
2004-08-25 astro-ph hep-ph hep-th
Maximum Particle Energies by Fermi Acceleration and the Origin of Cosmic Rays above the Knee
我们从一阶和二阶费米加速在非相对论和相对论冲击的最大加速粒子能量发生在一个均匀的周围介质中的爆炸。相对论流中的二阶随机过程被证明能够将宇宙射线加速到超高能量。在相对论流中，二级费米机制可以加速高于宇宙射线谱膝的宇宙射线，例如发生在伽马射线暴和像SN 1998 bw这样的不寻常超新星中的宇宙射线。
2001-07-11 astro-ph
Cosmic acceleration in models with density dependent moduli
在理论中，紧致空间的大小取决于局部能量密度，正常物质的有效状态方程被改变。特别是，我们展示了如何稀释的流体，由于宇宙的膨胀可以通过增加的有效耦合的流体重力的存在下的潜在的作用，以减少紧凑的空间的大小进行补偿。我们估计有多少宇宙加速度可以在这样一个模型中获得，并评论在寻找适当的潜力所面临的困难。
2004-10-14 astro-ph hep-ph hep-th
Towards a covariant model for cosmic self-acceleration
为了避免自加速分支的不稳定性，对最近提出的一种改进的DGP方案[1]给出了显式协变公式。它是基于引入一个体标量场与适当的非最小耦合体爱因斯坦-希尔伯特项。该方法具有通用性，也可应用于其它模型。
2007-10-09 astro-ph hep-ph hep-th
Acceleration of UHE Cosmic Ray Particles at Relativistic Jets in Extragalactic Radio Sources
作为对“热点”激波加速的补充，讨论了河外射电源中相对论性喷流与周围介质界面处超高能宇宙线加速的机制。预计在射流侧边界处加速的粒子在最高能量处占主导地位。使用蒙特卡罗粒子模拟的截止能量附近的光谱形成建模。
1996-10-23 astro-ph
Cosmic ray propagation and acceleration
本报告涵盖了第27届红十字国际委员会会议OG 1.3和OG 1.4中提出的高能粒子传播和加速研究，以及相邻OG部分的一些精选论文。我们列出这些章节中讨论的问题，我们简要介绍了选定的有趣的成就和/或新的方法。
2001-12-06 astro-ph
Particle acceleration in supernova remnants, the Bell-Lucek hypothesis and the cosmic ray "knee"
年轻的超新星遗迹被认为是宇宙射线加速的场所，其机制是扩散激波加速。在这个过程中获得的最大能量通常被估计为接近但明显低于宇宙射线谱的“膝盖”（$\sim 10^{15}$ eV）。Bell & Lucek（2001）提出，产生的宇宙射线同时将超新星遗迹激波周围的磁场放大到激波前的许多倍。在这种情况下，加速率可以显著增加，并且质子可以容易地达到高达$10^{17}$ eV的能量。我们使用一个包含Bell & Lucek提出的磁场放大的“非线性”盒子模型来研究由此产生的宇宙射线谱的变化。该模型预测在高能量，接近“膝盖”区域的光谱断裂，并与观测结果良好一致。
2003-09-30 astro-ph
What Do We Really Know About Cosmic Acceleration?
基本上，我们对宇宙加速历史的所有认识--包括加速本身--都是基于广义相对论的正确性。在不依赖于这个假设的情况下，我们使用SNeIa来分析膨胀历史，并发现（i）非常强有力的（5 sigma）加速期的证据，（ii）强有力的证据表明加速度不是恒定的，（iii）早期的证据减速和（iv）只有弱证据表明宇宙自z~0.3以来没有减速。
2005-12-23 astro-ph
Cosmic Rays X. The cosmic ray knee and beyond: Diffusive acceleration at oblique shocks
我们的目的是评估宇宙射线在非相对论性扩散激波加速中获得的最大能量和加速率，因为它可以在它们的生命周期中应用于各种天体物理站点，其中存在高度倾斜的激波。我们研究数值（使用蒙特卡罗模拟）的扩散系数对能量增益和加速率的影响，通过测试的磁场的冲击法线的垂直度之间的作用，和垂直交叉场扩散和平行扩散系数的加速率的意义。我们发现（并证明了以前的分析工作-- Jokipii 1987），在高度斜激波中，垂直扩散系数值与平行扩散系数值相比越小，获得的宇宙射线的能量增益越大。当我们估计宇宙射线在合理的天体物理状态下可能获得的能量上限时，要求解释在$10^{15}$ eV和大约$10^{18}$ eV之间的高能宇宙射线谱;解释宇宙射线的方案是由三种不同的来源注入，（a）超新星爆炸到星际介质，（b）红超巨星，（c）沃尔夫-拉叶星，在那里后两者爆炸成超新星前的风。
2006-05-05 astro-ph
A Model for Cosmic Self-Acceleration
我们讨论了一个模型，它引起宇宙自加速由于修改重力。这种方法的改进如下：在通常使用的坐标系中，度规不会在体积中增长，并且预计不会出现负质量状态。小扰动的谱包含一个定域的无质量张量模，但不允许危险的定域的大质量引力子。所有的大质量自旋2模都是连续态。该模型的作用，这是一个扩展的DGP，允许放松以前已知的约束的大规模基本规模的重力。后者可以取任何低于4D普朗克质量的值。
2006-12-27 astro-ph hep-ph hep-th
Velocity, Acceleration and Cosmic Distances in Cosmological Special Relativity
本文通过讨论宇宙速度、加速度和宇宙距离的动力学概念，介绍了宇宙学狭义相对论（CSR）的基本原理。这些概念出现在CSR中，就像质量、线性动量和能量出现在爱因斯坦的时空狭义相对论（ESR）中一样。
2001-11-14 astro-ph
Cosmic Ray Acceleration in Superbubbles and the Composition of Cosmic Rays
我们回顾了宇宙线在星际介质的超泡/热相中加速的证据，并讨论了宇宙射线的组成和星际介质的结构和演化的影响。我们表明，大部分的银河系超新星，它们的膨胀残余物，连同它们的富含金属的颗粒和气体喷出物，以及它们的宇宙射线加速冲击，都被限制在内部的超级气泡，所产生的多个超新星爆炸的大质量恒星形成在巨大的OB协会。ISM的这个超级气泡/热相在整个银河系的年龄提供了一个基本上恒定的金属丰度的宇宙射线源，用于在几百万年的时间尺度上由许多超新星的冲击加速，与Be/Fe演化和Ni-59/Co-59的ACE观测一致。我们还表明，如果难熔的宇宙射线金属来自溅射的快速耐火颗粒，然后伴随着这些快速颗粒周围气体的散射也可以占宇宙射线挥发物的相对丰度。
2000-04-12 astro-ph
Cosmic acceleration, scalar fields and observations
分析了Friedmann-Robertson-Walker时空加速膨胀的条件。这种情况下，与目前的意见的连接进行审查。它解释了如何一个标量场可以负责宇宙加速观察到在目前的时间和预测的非常早期的宇宙。旨在回答是否是我们宇宙的实际情况的想法被描述。
2004-04-29 astro-ph
Multiwavelength Signatures of Cosmic Ray Acceleration by Young Supernova Remnants
概述了年轻超新星遗迹的多波长观测，重点是有效的宇宙射线加速的观测特征。一些可能归因于有效的宇宙射线加速的效应是年轻超新星遗迹中的径向磁场，X射线成像光谱测定的磁场放大，大的冲击后压缩因子的证据，以及低等离子体温度，用高分辨率光学/紫外/X射线光谱测量。特别强调的是冲击后等离子体的光谱，这提供了一个机会，直接测量冲击后的温度。在有效的宇宙射线加速的存在下，冲击后的温度预计将低于根据强冲击的标准方程。对于许多超新星遗迹来说，情况似乎确实如此。
2008-10-20 astro-ph
Magnetowave Induced Plasma Wakefield Acceleration for Ultra High Energy Cosmic Rays
相对论天体物理外流中的磁波诱导等离子体尾场加速（MPWA）被认为是宇宙粒子加速到超高能的可行机制。在这里，我们提出的模拟结果，清楚地证明了这种机制的可行性的第一次。我们调用高频和高速哨声模式的驱动脉冲。由此产生的等离子体尾流场与理论预言相符。我们表明，在适当的条件下，等离子体尾场保持非常高的相干性，可以维持高梯度加速超过宏观距离。以伽马射线暴（GRB）为源，我们证明了MPWA产生ZeV 10 ^21 eV以上的超高能宇宙射线（UHECR）是可能的。
2007-09-07 astro-ph
Ultra-High-Energy Cosmic Ray Acceleration by Magnetic Reconnection in Newborn Pulsars
本文研究了在GZK极限以上观测到的超高能宇宙线（UHECR）事件可能主要是在新生毫秒双星磁层上方的连接点加速的质子，这些新生毫秒双星是由吸积诱导坍缩（AIC）产生的。
2000-02-07 astro-ph
Bulk Viscosity, Decaying Dark Matter, and the Cosmic Acceleration
我们讨论的宇宙学中，冷暗物质粒子衰变成相对论粒子。我们认为，这种衰变可能会自然地导致宇宙流体的体积粘度。对于衰变寿命与现在的哈勃年龄相当的宇宙来说，这种体粘滞性作为一种有效的负压进入宇宙能量方程。我们调查这个负压是否有足够的大小来解释观测到的宇宙加速。我们发现，一个单一的衰变物种在一个平坦的，暗物质占主导地位的宇宙学没有宇宙学常数不能重现所观察到的震级红移关系从Ia型超新星。然而，延迟的体积粘度，可能是由于级联的衰变粒子可能能够占明显的宇宙加速的一个重要部分。这种情况下可能的候选非相对论粒子包括不育中微子或规范介导的衰变超对称粒子。
2006-09-25 astro-ph
Which acceleration process for UHE-Cosmic Rays in Gamma Ray Bursts ?
本文对伽玛暴中的质子加速进行了精确的研究，并通过$π^{0}$ -介子衰变产生的GeV $γ$ -射线辐射，预言了在一个足够重子负载的火球中可能存在的宇宙射线信号。如果去掉两个没有根据的假设，即玻姆标度和缓慢的磁场衰减，通常的费米过程就不能在伽玛暴中产生超高能宇宙射线（UHECR）。我们提出了另一种相对论费米加速的方案，在内部冲击阶段。我们提出了一个现实的蒙特卡罗模拟的多前加速度，清楚地表明可能产生的UHECR的结果。转换成UHECR的能量占磁能的很大一部分。
2004-04-07 astro-ph
Ultra High Energy Cosmic ray and gamma-ray signatures of inductive acceleration in AGN jets
最高能量的宇宙射线可能是由强大的活动星系（即FR II射电星系、射电大声类星体和高功率BL Lac）的磁化、圆柱准直、剪切喷流漂移产生的。我们表明，在这种情况下，质子同步辐射可以引起可检测的光子通量的能量范围从数百keV到几十兆电子伏。
2007-06-19 astro-ph
Ultra High Energy Cosmic Ray Puzzle and the Plasma Wakefield Acceleration
相对论天体物理外流中的磁波诱导等离子体尾场加速（MPWA）被认为是宇宙粒子加速到超高能的可行机制。在这里，我们提出了模拟结果，证明了这种机制的可行性。我们调用高频和高速哨声模式的驱动脉冲。由此产生的等离子体尾流场与理论预言相符。这种机制被证明能够加速带电粒子的ZeV能量的活动星系核（AGN）。
2008-08-04 astro-ph
Plasma Wakefield Acceleration for Ultrahigh Energy Cosmic Rays
介绍了一种基于相对论流动等离子体中Alfven激波激发的尾场的宇宙加速机制，其中测试粒子的单位距离能量增益是Lorentz不变量。我们表明，存在一个阈值条件的透明度低于加速粒子是碰撞自由和遭受的等离子体介质中的能量损失很小。随机加速-减速相的随机相遇导致幂律能谱：f（e）1/e^2。适合于这种等离子体尾场加速的环境可以是大规模丰富的。作为一个例子，我们讨论了超GZK超高能宇宙射线（UHECR）可能通过这种机制在大气中的伽马射线暴的产生。我们表明加速度梯度可以高达G ~ 10^16 eV/cm。我们的模型中的估计事件发生率与UHECR观察结果一致。
2002-05-21 astro-ph
Galactic Cosmic Rays from Supernova Remnants: II Shock Acceleration of Gas and Dust
这是分析银河宇宙线（GCR）组成和起源的系列论文中的第二篇（第一篇是astro-ph/9704267）。在这篇文章中，我们提出了一个定量模型的GCR起源和加速的基础上加速的混合物的星际和/或拱星气体和尘埃的超新星残余爆炸波。本文给出了一个非线性激波模型的结果，该模型包括：（i）星际气相离子的直接加速，（ii）带弱电荷的尘埃粒子与气体离子同时直接加速到100 keV/amu量级能量的简化模型，（iii）尘埃粒子与气体碰撞的摩擦能量损失，（iv）从加速的晶粒溅射难熔元素的离子，以及（v）将溅射的离子进一步冲击加速为宇宙射线能量。计算的GCR成分和光谱与观测结果符合得很好。
1997-04-30 astro-ph
Effect of energy losses and interactions during diffusive shock acceleration: applications to SNR, AGN and UHE Cosmic Rays
我讨论的形状所产生的扩散冲击加速粒子的频谱的高能量端的存在下（i）额外的扩散逃逸从加速器，（ii）连续的能量损失，（iii）能量变化所产生的相互作用。截止点附近的光谱形式对这些过程以及扩散系数和压缩比的动量依赖性很敏感，因此被加速粒子发射的任何辐射的光谱都可以反映加速区的物理条件。本文的结果可用于解释超新星遗迹（SNR）、活动星系核（AGN）和超高能宇宙射线加速源（UHE CR）等天体的光谱能量分布。除了极近的源之外，加速过程中UHE CR谱上的谱特征在传播过程中将被很大程度地侵蚀，但是在UHE CR与辐射相互作用中产生的UHE中微子的谱，无论是在宇宙线加速过程中还是随后通过宇宙微波背景辐射的传播过程中，包含足够的信息，以确定UHE CR在加速后的截止动量，以进行合理的假设。皮埃尔俄歇天文台对这些UHE中微子的观测可能有助于确定最高能量宇宙射线的来源。
2004-01-24 astro-ph
Acceleration of Cosmic Rays at Cosmic Shocks
非热粒子可以产生由于不完全热化在无碰撞冲击和进一步加速到非常高的能量通过扩散冲击加速。在以前的研究中，我们探讨了宇宙射线（CR）加速宇宙冲击通过CR修改，准平行冲击在一维平面平行几何的物理参数相关的冲击出现在宇宙的大尺度结构形成的数值模拟（康和琼斯2002年）。为了考虑CR加速度冲击更广泛的物理性质，在这方面的贡献，我们提出了额外的模拟。对于给定的马赫数，速度越高的激波加速CR越快，颗粒数越多。然而，当用扩散长度和时间尺度表示结果时，具有相同马赫数但具有不同激波速度的两个激波在性质上是相似的。因此，激波动能转化为压缩比的时间渐近值主要由激波马赫数而不是激波速度控制。我们提出了"CR能量比"的冲击参数范围广，并为$ε=0.2-0.3$在终端时间，我们的模拟。我们建议，这些值可以被认为是CR加速效率的时间渐近值，因为CR修改冲击的时间依赖性演化在终端时间之前已经变得近似自相似。
2003-03-18 astro-ph
Acceleration of Cosmic Rays at Large Scale Cosmic Shocks in the Universe
对宇宙大尺度结构的宇宙流体动力学模拟表明，非线性结构的引力坍缩引起的流动运动会形成吸积激波和合并激波。估计这些冲击的速度和曲率半径可能分别高达1000 km/s和几Mpc。根据扩散激波加速理论，宇宙射线粒子群可以被注入并被稀薄等离子体中的天体物理激波加速到非常高的能量。为了研究宇宙线在宇宙激波中的加速，我们用新开发的CRASH（Cosmic Ray Amr SHock）数值程序对宇宙线（CR）修正激波进行了非线性数值模拟。我们采用玻姆扩散模型的CR，基于假设，强阿尔文波是自生成的流动CR。冲击波形成模拟包括一个基于等离子体物理学的"注入“模型，该模型将一小部分热质子通量通过冲击波转移到低能CR中，以便在那里加速。我们发现，对于强吸积激波，与纯气体动力学激波相比，CR可以吸收大部分激波动能，吸积激波速度降低20%。然而，对于马赫数较小的合并激波，能量转移到CR上的比例仅为10- 20%，相关CR粒子分数为$10^{-3}$。由于CR压力的非线性反馈是微不足道的，在后者的冲击。虽然详细的结果取决于粒子扩散和注入的模型，这些计算表明，宇宙激波在大尺度结构可以提供加速的最高能量的河外宇宙射线的网站。
2002-11-15 astro-ph
The Cosmic Ray - X-ray Connection: Effects of Nonlinear Shock Acceleration on Photon Production in SNRs
年轻超新星遗迹（SNR）激波中的宇宙线产生被认为是有效的和强非线性的。在非线性扩散冲击加速中，压缩比将高于试验粒子，冲击温度将低于试验粒子，Rankine-Hugoniot关系预测。此外，气体加热到X射线发射温度与宇宙射线电子和离子的加速强烈耦合，因此修改冲击的非线性过程影响从无线电到伽马射线的整个波段的发射，并且可能对X射线线模型产生强烈影响。在这里，我们应用非线性加速度的代数模型，结合SNR演变，来模拟Kepler SNR的无线电和X射线连续谱。
2000-03-15 astro-ph
