Non-variable TeV emission from the extended jet of a blazar in the stochastic acceleration scenario: the case of the hard TeV emission of 1ES 1101-232
对耀变体和射电星系千秒差距尺度喷流X射线辐射的探测表明，这些喷流中可能存在高能电子，这些电子通过逆康普顿（IC）过程产生高能辐射。本文研究了耀变体的硬TeV不变辐射。多波段辐射由两部分组成：一部分是来自内部喷流的传统同步辐射自康普顿（SSC）辐射，另一部分是随机加速情况下扩展喷流中相对论电子对宇宙微波背景（CMB）光子和河外背景光（EBL）光子的SSC和IC散射产生的辐射。这样的模型被应用于1 ES 1101-232。结果表明：（1）利用多普勒因子的三个特征值可以很好地再现1 ES 1101-232的硬TeV不变辐射，这种辐射主要是来自扩展喷流的IC/CMB辐射（$δ_{\rm D}=5,10,15$）用于扩展喷流中的TeV发射区;（2）在$δ_{\rm D}=15$和10的情况下，物理参数可以达到均分相对论性电子和磁场之间的（或准均分）;相反，对于$δ_{\rm D}=5$的情况，物理参数很大程度上偏离均分。因此，1 ES 1101-232在扩展喷流中的TeV发射区应该是中等或高度束流。
2012-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Magnetic acceleration of relativistic jets
本文简要地回顾了相对论喷流磁加速理论的最新进展。我们试图用基本的物理参数和简单的计算来解释这个复杂理论的关键结果。主要的重点是标准模型，它描述了稳态轴对称理想MHD流。我们认为，这种模式是过度限制，并讨论各种替代方案。
2010-06-11 astro-ph.HE
A Simulation Study of Ultra-relativistic Jets -- III. Particle Acceleration at FR-II Jets
利用相对论流体动力学（RHD）模拟方法，对超高能宇宙线（UHECR）在FR-II射电星系中的输运、散射和能量变化进行了蒙特卡罗模拟.为此，我们采用物理动机模型的磁场和粒子散射。通过区分扩散激波加速（DSA）、湍流剪切加速（TSA）和相对论剪切加速（RSA）的主要加速过程，我们发现在射流-脊流和包含大量激波和湍流的回流中，$E\lesssim1$ EeV的CR主要通过DSA获得能量。在它们达到$E\gtrsim$几个EeV之后，CR主要通过在射流回流界面处的RSA被激励，达到远高于$10^{20}$ eV的能量。TSA的贡献相对较小。逃逸粒子的时间渐近能谱主要受喷流功率的控制，在更强大的喷流中转移到更高的能量。UHECR谱符合双幂律形式，其断裂能$E_{\rm break}$对应于尺寸限制的最大能量。在$E_{\rm break}$以下，它接近于$d\mathcal{N}/dE\propto E^{-0.5}$，而在$E_{\rm break}$以上，它遵循$d\mathcal{N}/dE\propto E^{-2.6}$，比指数更缓慢地下降。高能量端的幂律斜率由穿过射流回流界面的非渐进剪切加速度的能量提升和细长茧的限制决定。我们的结论是，巨大的射电星系可能是观测到的UHECRs的主要贡献者。
2023-01-23 astro-ph.HE
The Large Flares of Mrk 421 in 2006: signature of electron acceleration and energetic budget of the jet
我们提出的所有斯威夫特观测Mrk 421 2006年4月至2006年7月，当它达到最高的X射线通量记录，直到2006年底的深谱分析的结果。我们用其他历史X射线观测完成了这个数据集。我们使用完整的数据集来研究光谱参数之间的相关性。在谱能量分布（SED）的峰值能量（Ep）和谱曲率参数（b）之间的关系中，我们发现了随机加速的特征。我们发现，在SED（Sp）和Ep的峰值通量之间的相关性的能量预算的射流的签名。此外，使用同步的Swift UVOT/XRT/BAT数据，我们证明，在最强的耀斑期间，来自Mrk 421的UV到X射线发射需要弯曲的电子分布发展出低能幂律尾。观测到的光谱曲率及其与Ep的关系与随机加速或能量依赖的加速概率机制一致，而XRT-UVOT数据的幂律斜率接近于从伽玛暴X射线余辉推断的斜率，并与通用的一阶相对论激波加速模型一致。这种情况意味着磁湍流可能发挥双重作用：空间扩散相关的一阶过程和动量扩散相关的二阶过程。
2010-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei Jets and Multiple Oblique Shock Acceleration: Starved Spectra
活动星系核（AGN）的喷流和热点中的激波是极高能量宇宙线粒子（10^18eV以上）的一个重要来源。将它们的谱外推到它们从某个冲击中可能的注入能量，意味着对于指数~-2的谱来说，有一个巨大的隐藏能量。一些分析表明，粒子在源处的注入光谱陡峭到-2.4到-2.7，使问题变得更糟，数量级为10^6。然而，似乎不太可能的是，超过最好的1/3的喷流能量，进入所需的高能粒子通量，因此，人们需要考虑到存在能量问题的可能性，我们希望在这项工作中解决这个问题。连续的斜激波特征序列，或锥形激波，已经被理论化，并最终在许多活动星系核喷流中被观测到。在此基础上，我们通过类比使用的“康普顿"效应，我们提出了一个方案的一个单一的注入粒子的加速连续的几个斜激波沿轴的活动星系核喷流。我们使用详细的测试粒子近似蒙特卡罗模拟，以计算粒子谱加速在这样的冲击模式，同时监测加速的效率，计算微分谱。我们发现，一系列斜激波的第一个激波建立了一个能量为~E^-2.7的低能幂律谱。连续的冲击推动频谱的能量，呈现较平坦的分布陡峭的截止和特征的低能量耗尽，这种效果可以解释令人困惑的明显额外的源功率以及平坦或倒置的光谱从遥远的耀斑源。
2012-07-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Efficient acceleration of cylindrical jets: effects of radiative cooling and tangled magnetic field
发散的超音速流正在加速，就像拉伐尔喷管的情况一样，同样的概念也被应用于宇宙中磁流体动力学流的加速。在这里，我们研究了“非发散”圆柱形超音速流的动力学，并表明它们可以通过辐射冷却和纠缠磁场的影响来加速。除了喷流物质的辐射冷却（冷却效应）外，根据我们对脉冲星风星云的研究，还提出了有序磁场向湍流磁场的转换（转换效应）和湍流磁场的耗散（耗散效应）。虽然冷却和转换效应都是无效的加速过程，但当冷却、转换和耗散效应同时起作用时，磁化圆柱射流的终极速度达到最大可能值的一半左右。在最大加速度情况下，辐射效率也约为喷流总亮度的一半。非理想MHD效应加速流动的概念可能有助于研究活动星系核中的相对论喷流，其中喷流轴附近的区域预计是圆柱形和扭结不稳定的。
2020-03-13 astro-ph.HE
Jet collimation and acceleration in the giant radio galaxy NGC 315
利用多频甚长基线阵列观测和高灵敏度阵列和甚大阵列的数据，研究了附近巨型射电星系NGC 315中喷流的准直和加速。我们发现，射流的几何形状从半抛物线形状过渡到一个圆锥/双曲线形状的距离为$\approx10^5$引力半径。我们约束频率依赖的核心位置，从我们找到的喷气基地。抛物区域的喷流准直轮廓与最外层极向磁场线的稳态轴对称无力电动力学解吻合得很好，该极向磁场线锚定在赤道面上的黑洞事件视界上，类似于附近的射电星系M87和NGC 6251。从喷流和反喷流之间亮度的不对称性导出的速度场显示出在发生喷流准直的区域中逐渐加速到体积洛伦兹因子$Γ\sim 3$，从而证实了喷流加速和准直区的存在。这些结果表明，射流被周围介质的压力准直，并通过将坡印亭通量转换为动能通量来加速。我们发现在一个有限的距离范围内，我们的数据的角分辨率是足够的解决喷流横向结构的边缘增亮。这表明，要么射流具有快速的内部和缓慢的外部层的分层速度场或粒子加速过程是更有效的外层由于与环境的相互作用在pc尺度上。
2020-12-28 astro-ph.HE
GRMHD Simulations and Modeling for Jet Formation and Acceleration Region in AGNs
相对论射流是具有相对论速度的准直等离子体流出。涉及相对论喷流的天体是一个系统，包括一个致密物体，如黑洞，被旋转的吸积流包围，在中心致密物体附近产生相对论喷流。解释相对论喷流起源的最被接受的模型涉及磁流体动力学（MHD）过程。在过去的几十年里，许多广义相对论磁流体动力学（GRMHD）程序已经被开发出来，并被应用于模拟各种条件下的相对论性喷流形成。这篇简短的评论概述了GRMHD模拟在产生相对论喷流及其观测建模方面的最新进展。
2022-01-29 astro-ph.HE
Particle diffusion and localized acceleration in inhomogeneous AGN jets - Part I: Steady-state spectra
我们研究粒子在相对论性喷流中的加速、输运和发射。在轻子模型中考虑了局域随机粒子加速、空间扩散、同步辐射和同步辐射自康普顿辐射。为了解释不均匀性，我们使用一个二维轴对称的圆柱形几何相对论电子和磁场。在我们工作的第一阶段，我们专注于稳态光谱，从一个依赖于时间的模型。我们证明了在一个大得多的发射体积小的孤立加速区域足以加速粒子到高能量。这些小区域的扩散逃逸为喷流发射的光谱形式提供了一个自然的解释。在这个扩散模型中，射流内加速区域的位置被发现会影响频谱的冷却中断。扩散引起的能量依赖的不均匀性的射流预测，SSC光谱比同步加速器光谱更难。如果粒子逃逸相对较慢，同步加速器光谱的高能部分也可能出现光谱硬化。这两种谱硬化效应表明喷流的不均匀性可能是某些耀变体中观测到的硬γ射线谱的自然解释。
2014-11-17 astro-ph.HE
Particle acceleration in shearing flows: the case for large-scale jets
对千秒差距尺度喷流的X射线观测表明，持续的非热辐射很可能来自同步加速器。这需要电子沿着射流的分布式加速达到接近PeV的能量。其加速机制尚不清楚。剪切加速度是一个很有前途的候选人，因为速度剪切分层是一个射流的准直流的自然结果。我们研究的剪切加速的细节，通过求解稳态福克-普朗克型方程，并提供一个简单的通用解决方案的范围内的磁流体动力学湍流幂律谱的trans-relativistic射流。一般情况下，加速粒子数是一个幂律谱与指数状截止，其中的幂律指数是由湍流谱和逃逸和加速粒子的平衡。采用一个简单的线性下降的速度轮廓在大尺度喷流的边界，我们发现，多波长的X射线喷流，如半人马座A和3C 273的光谱能量分布，可以复制电子加速到$\sim$ PeV。在kpc尺度的喷流中，质子可能被加速到$\sim$ EeV，这支持了大尺度喷流是剪切加速框架内的超高能量宇宙射线源的强有力候选者的假设。
2021-05-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Emitting electrons spectra and acceleration processes in the jet of Mrk 421: from low state to giant flare state
在单区同步辐射自康普顿（SSC）模型框架下，通过拟合不同激活态下的谱能量分布（SED），研究了Mrk 421喷流中的电子能量分布（EEDs）和加速过程.在假设两种可能的EED形成在不同的加速模型：冲击加速幂律指数截止（PLC）EED和随机湍流加速对数抛物线（LP）EED，我们拟合观测到的Mrk 421在低耀斑和巨耀斑状态的SEDs使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法，以更有效的方式约束模型参数.计算结果表明：（1）PLC模型和LP模型对低态的SED都有较好的拟合，但只有在PLC处于低态的情况下才能合理地解释模型参数从低态到耀斑的变化;（2）对于耀斑状态下的SED，LP模型比PLC模型具有更好的拟合性，在GeV-TeV波段观测到的日内/夜间变化只能用LP模型来处理。这一巨大耀斑的产生可能是由于低态激波加速电子的随机湍流再加速。因此，我们可以得出结论，在低状态下，冲击加速占主导地位，而在耀斑状态下，随机湍流加速占主导地位。此外，我们的结果表明，外推的TeV光谱从最佳拟合的SEDs从光学通过GeV与两个EED是不同的。当这种外推的TeV光谱用于约束河外背景光（EBL）模型时，应谨慎考虑。
2013-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Implications of pc and kpc jet asymmetry to the cosmic ray acceleration
我们探讨了相对论外流和千秒差距尺度喷流之间的方向不对称性在宇宙射线加速中的作用。为此，我们使用两个强大的，附近的活动星系核（AGN）。与通常的活动星系核相比，这些射电星系是非典型的，因为它们包含环状特征而不是热点。我们的VLBI无线电数据揭示了它们的小型和大型喷流之间的实质性偏差。考虑到我们已经获得的关于活动星系核本身（VLA和VLBI射电数据在18厘米）和他们的集群（X射线观测）的整体信息，我们的研究支持目前的想法，强大的射电galvanies（无线电安静和无线电大声）的宇宙射线的来源，以及他们的能力accelerarate后者超高能量。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Baryon Loading Efficiency and Particle Acceleration Efficiency of Relativistic Jets: Cases For Low Luminosity BL Lacs
由超大质量黑洞发射的相对论喷流，即所谓的活动星系核（AGN），被称为宇宙中最具能量的粒子加速器。然而，从吸积流到喷注上的重子装载效率和它们的粒子加速效率一直被神秘所笼罩。利用最新的数据集，采用单区静态同步自康普顿（SSC）模型，对13 TeV γ射线探测到的高频峰值BL Lac（HBLs）的静态谱进行了多波长谱分析。我们确定的最小，冷却中断，和最大的电子洛伦兹因子扩散冲击加速（DSA）理论。我们发现HBLs具有$P_B/P_e\sim6.3\times10^{-3}$和辐射效率$ε_{\rm rad,jet}\sim6.7\times10^{-4}$，其中$P_B$和$P_e$分别是坡印亭和电子功率。假设每个质子有10个轻子，喷流功率与黑洞质量的关系为$P_{\rm jet}/L_{\rm Edd}\sim0.18$，其中$P_{\rm jet}$和$L_{\rm Edd}$分别是喷流功率和爱丁顿光度。在我们的模型假设下，我们进一步发现HBL具有$η_{\rm jet}\sim1.5$的射流产生效率和$ξ_{\rm jet}\gtrsim5\times10^{-2}$的质量负载效率。我们还调查了在耀变体区的粒子加速效率，包括最新的雨燕/BAT数据。我们的样品普遍具有$η_g\sim10^{4.5}$的粒子加速效率，这对于将粒子加速到超高能量宇宙射线（UHECR）区域是低效的。这意味…
2016-06-27 astro-ph.HE
The role of AGN jets and intracluster magnetic fields in the formation and acceleration of cosmic rays
利用两个强大射电星系的射电和X射线数据，我们试图找出射电喷流（在成分和功率方面）以及星系团内磁场在宇宙射线的形成、传播和加速中所起的作用。在这项研究中，我们选择了强大的射电星系武仙座A和3C，310，因为它们的kpc尺度射电辐射中存在环状特征，而不是通常的热点。这两个FR1.5位于稠密环境中星系冷却流团的中心。我们观察到独特的喷流大力士在kpc-（多频VLA数据）和pc尺度（EVN观测在18厘米）。我们还使用全球VLBI观测了3C 310 18厘米处的核心和内部喷流。我们报告正在进行的工作。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Particles in Relativistic MHD Jets. I. Role of Jet Dynamics in Particle Acceleration
本研究通过三维相对论磁流体力学模拟结合拉格朗日粒子注入，对比稳态、可变、进动三种喷流喷嘴的动力学差异，发现激波数量比强度更影响粒子加速，进动喷流加速效率最高，裹挟物质也能高效加速粒子。
2023-07-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Surfatron acceleration of the high energy protons in the relativistic jets
本文描述了在相对论性喷流的不稳定区中产生的喷流框架中，静电波捕获的高能质子的加速，在该区域中激发出螺旋结构。该波具有$\exp(i k_\parallel z +i m_ϕϕ)$的空间非均匀结构。质子可以在螺旋波产生的势阱中被捕获，从而通过一种称为表面加速器的机制经历加速。得到了射流参数的最大能量（$ E_p \simeq 10^{19} eV $）和能谱的表达式。
2023-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-th
Horizon-Scale Lepton Acceleration in Jets: Explaining the Compact Radio Emission in M87
现在已经很清楚，巨大椭圆星系M87中的射电喷流必须在非常靠近黑洞的地方开启。这意味着轻子在喷流内的有效加速，其尺度远小于通常用来解释喷流同步辐射的典型耗散事件所能达到的尺度。在这里，我们表明，停滞面，物质之间的分界线，回落到黑洞和物质，是加速向外形成喷流，是一个自然的网站对形成和粒子加速。这是通过一个反康普顿对灾难驱动的非屏蔽电场内的电荷匮乏的区域内的停滞表面和大幅放大后的间隙级联。对于M87中喷流性质的典型估计，我们发现预测的相对论轻子密度与最近M87高频射电观测所需的密度之间存在很好的定量一致性。这种机制无法用相对论轻子充分填充人马座A* 的假定喷流，这可以解释银河系中心缺乏明显的射电喷流。最后，这个过程意味着动力学喷流功率和耀变体的伽玛射线光度之间的关系，在间隙后级联产生。
2015-06-15 astro-ph.HE
Electron transport with re-acceleration and radiation in the jets of X-ray binaries
本文研究了X射线二元射流中背景热电子通过湍流随机相互作用和激波碰撞的加速过程。通过考虑湍流磁化射流与起伏磁场和有序大尺度磁场的混合，数值求解沿射流轴向的输运方程，探讨了磁场湍流、电子注入、加速区位置和不同冷却速率等因素对加速效率的影响.结果表明：（1）喷流中主导湍流磁场的存在是背景热电子加速到相对论能量的必要条件; (2)电子的加速率取决于磁流体动力学湍流类型，其中具有硬斜率的湍流类型可以更有效地加速电子。(3)一个有效的加速区域应该位于距离中心黑洞$>10^3R_{\rm g}$处（$R_{\rm g}$是引力半径）。由于加速率与各种冷却率的竞争，背景热电子不仅获得了它们的能量的增加，而且它们的光谱被加宽超过给定的初始分布，形成类热分布。(4)本文所探讨的加速机制可以合理地提供解释微类星体高能$γ$射线观测所需的电子最大能量，但需要采用一些极端的参数来预测可能的极高能$γ$射线信号。
2017-10-02 astro-ph.HE
Particle Acceleration in Mildly Relativistic Shearing Flows: the Interplay of Systematic and Stochastic Effects, and the Origin of the Extended High-energy Emission in AGN Jets
活动星系核（AGN）大尺度喷流中扩展X射线辐射的起源对传统的加速和辐射模型提出了挑战。虽然电子同步辐射被认为是最可行的辐射机制，但连续大尺度X射线结构的形成仍然是一个悬而未决的问题。由于天体物理射流预计将表现出一些湍流和剪切运动，我们在这里调查的剪切流的潜力，以促进延长粒子的加速，并评估其对所得粒子分布的影响。我们的处理结合了系统剪切和随机二阶费米效应。我们发现，对于适用于大规模活动星系核喷流的典型参数，随机二阶费米加速，它总是伴随着剪切粒子加速，可以发挥重要的作用，在促进整个过程中的粒子粒子加速。我们研究了随时间变化的粒子分布的存在下，二阶费米加速，剪切加速，和同步加速器的损失，使用一个简单的福克-普朗克方法，并提供插图可能出现的复杂的（多组分）粒子能量分布与不同的光谱分支。我们提出了适用于大规模活动星系核喷流的典型参数的例子，表明了理解扩展X射线发射和超高能宇宙射线起源的基本过程的相关性。
2017-06-04 astro-ph.HE
Effect of magnetic field inclination on black hole jet power and particle acceleration
针对磁场方向对黑洞喷流效率的影响问题，本文首次开展倾斜磁场下克尔黑洞周围无碰撞等离子体的动力学研究，通过三维模拟发现倾斜磁场降低喷流功率但不影响粒子加速效率，揭示弱喷流黑洞仍可为明亮非热辐射源。
2025-08-04 astro-ph.HE
A Magnetohydrodynamic Model of The M87 Jet. II. Self-consistent Quad-shock Jet Model for Optical Relativistic Motions and Particle Acceleration
我们描述了一种新的范式，用于理解M87喷气中的相对论运动和粒子加速：磁主导的相对论流，自然产生四个相对论磁流体动力学（MHD）冲击（正向/反向快，慢模式）。我们将这个模型应用于1994 - 1998年Biretta和他的同事用{\em Hubble Space Telescope}发现的一组光学超光速和亚光速运动。该模型的概念包括喷射的{\em单一}相对论坡印亭喷流，它具有一个连贯的螺旋（极向+环向）的磁分量，在显着的耀斑点HST-1。我们能够定量再现组件的自行看到的{\em光学}观测的HST-1与相同的模型，我们以前用来描述在2005 - 2006年的射电VLBI观测类似的功能。这表明，四相对论MHD冲击模型可以普遍适用于经常出现的对超/亚光速结喷射从上游边缘的HST-1复杂的观察到从无线电到光学波长，与前/反向快模MHD冲击，然后负责观察到的移动功能。此外，我们确定了冲击压缩比，磁化程度，和磁性的固有属性，并表明它们是适合调解相对论粒子通过一阶费米过程的扩散冲击加速。我们认为，在坡印廷通量占主导地位的螺旋喷流的相对论MHD冲击可能发挥的作用，在解释观测到的发射和自行在许多活动星系核。
2014-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Blazar Spectra with Hard-sphere-like Acceleration of Electrons
耀变体中发射非热光子的电子可能被喷流中产生的双折射加速。本文考虑了硬球散射的情况，它是电子与电子相互作用的模型，其中加速时标与电子能量无关。我们用单区时变程序数值模拟了blazar喷流的宽带辐射，并考虑了湍流加速。我们的模型再现了各种blazar光谱与简单的假设，如恒定的粒子注入速率，恒定的扩散系数，和圆锥形的几何形状的射流。我们还讨论了在耀变体喷流中实现类硬球加速的可能机制。
2018-05-25 astro-ph.HE
Turbulence and Particle Acceleration in Shearing Flows
我们探讨了相对论性剪切流中剪切驱动的不稳定性对高能粒子加速的约束。我们发现，剪切层在大规模活动星系核喷流很可能包含一个相当大的分数（$\geq 0.1$）的射流半径，需要种子注入的GeV电子有效的加速。虽然扩散过程可能取决于预先开发的湍流，如果发生在较高的能量注入，电子加速到PeV和质子加速到EeV的能量出现可能的射流稳定性所施加的约束内。
2021-01-15 astro-ph.HE
Jet Collimation and Acceleration in the Flat Spectrum Radio Quasar 1928+738
本研究利用多频甚长基线阵和KaVA观测数据，首次在平谱射电类星体1928+738中发现加速与准直区，证实其范围受黑洞引力控制，喷流准直源于外部介质约束，加速由坡印廷通量能量转化为动能实现。
2024-05-06 astro-ph.HE
Astrophysical ZeV acceleration in the relativistic jet from an accreting supermassive blackhole
吸积超大质量黑洞是活动星系核（AGN）的中心发动机，它能够激发出极强的Alfven波，其波长（波包）的大小以其块状性为特征。有质动力和尾流场由活动星系核（blazar）喷流中传播的阿尔芬波驱动，并将质子/核加速到超过Zeta电子伏特（ZeV $=10^{21}$ eV）的极端能量。这样的加速是迅速的、局部的，并且不会受到费米加速中包围的多重散射/弯曲的影响，所述多重散射/弯曲导致超过$10^{19}$ eV的过度同步辐射损失。发现ZeV宇宙射线的产生率与观测到的耀变体γ射线光度函数及其时间变化是一致的。
2013-09-02 astro-ph.HE
Espresso Acceleration of Ultra-High-Energy Cosmic Rays up to the Hillas Limit in Relativistic MHD Jets
Espresso是一种新的超高能宇宙射线（UHECR）加速模型，其中超新星遗迹中产生的低能宇宙射线在强大的活动星系核（AGN）的相对论喷流中经历一次再加速，达到能量高达$10^{20}$ eV。为了测试espresso框架，我们通过在超相对论射流的现实3D磁流体动力学（MHD）模拟中传播100，000个粒子，从注入到最高能量的自下而上遵循UHECR加速。我们发现，模拟同意与分析预期的轨迹的个别粒子。我们还量化了CR种子的$\sim 10\%$在能量上获得了$\simΓ^2$的因子，其中$Γ$是射流的有效洛伦兹因子;此外，大约$0.1\%$的粒子经历了两次或更多次发射以实现超过$Γ^2$的增益。粒子通常被加速到射流的希拉斯极限，这表明浓咖啡机制应该在典型的AGN射流中将银河系CR提升到UHECR。最后，我们讨论了如何浓咖啡加速AGN喷流是一致的UHECR光谱和化学成分，也与UHECR到达方向测量的俄歇和望远镜阵列。
2019-09-13 astro-ph.HE
Progress in unveiling extreme particle acceleration in persistent astrophysical jets
宇宙中最强大的持续加速器是喷射的活动星系。耀变体，星系的喷流指向地球，主宰着河外的伽马射线天空。尽管如此，大多数高能粒子加速器很可能无法被探测到。这些极端耀变体的辐射能量峰值可超过10 TeV，是研究粒子加速和辐射过程的理想目标，并可能提供与宇宙射线和天体物理中微子的联系。在TeV能量下观测到的极端耀变体的数量越来越多，这对伽马射线宇宙学的出现至关重要，包括对河外背景光的测量，星系际磁场的严格限制，以及对人造加速器无法达到的能量下的奇异物理学的限制。在过去十年中取得了巨大的进展，这预示着未来，特别是随着切伦科夫望远镜阵列的部署。
2020-07-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Magnetic and thermal acceleration in extragalactic jets: An application to NGC 315
本文利用二维相对论性磁流体力学模拟并结合 NGC 315 的甚长基线干涉测量约束，发现当热能不低于磁能时，热加速可在秒差距尺度显著延长喷流加速区。
2023-12-11 astro-ph.HE
Linking accretion flow and particle acceleration in jets - II. Self-similar jet models with full relativistic MHD gravitational mass
我们提出了一个新的，半解析的形式主义模型的加速和准直的相对论性射流在引力势。引力能量密度包括动能、热能和电磁质量的贡献。从非常接近黑洞到引力不重要的区域，整个积分过程中的解都接近于自相似。磁力线与非常接近中心物体的条件相联系，最终过度准直，可能导致准直激波。这种准直冲击波可以提供扩散冲击波加速的条件，导致所观察到的电子布居数与幂律能量分布的射流。我们提供的推导，详细的分析的解决方案，并描述的影响的参数上的解决方案的属性，如洛伦兹因子和位置的准直冲击。我们还讨论了偏离自相似性。通过比较新的引力项和以前工作中由非相对论形式得到的引力项，我们证明了它们在非相对论极限下是等价的。这种等效性表明，在这项工作中采取的方法是有效的，并允许我们评论其局限性。
2013-11-21 astro-ph.HE
SS433's jet trace from ALMA imaging and Global Jet Watch spectroscopy: evidence for post-launch particle acceleration
我们提出了一个比较多普勒频移的H-α线发射观测到的全球喷气观测从新发射的喷射喷出物在银河系微类星体SS433的核心与随后的ALMA成像在毫米波长的相同的喷射喷出物。横向分辨的同步辐射和从光谱学对喷流轨迹的预测之间存在显著的相似性：这是一个先验的预测，而不是一个后验的拟合，证实了喷流传播的弹道性质。ALMA旋光仪的mm波长足够短，法拉第旋转可以忽略不计，因此观察到的E矢量方向与投影的局部磁场精确正交。靠近原子核的B场矢量垂直于传播方向。在远离核的地方，与喷流重合的B场矢量反而变得与脊线平行;这发生在喷流火流星预计会彼此膨胀的距离处。在这个位置也观察到了X射线的变化;如果来自膨胀和碰撞的火流星的冲击导致粒子加速，这就有了一个自然的解释。在与射流脊线明显分离的区域中，分数偏振接近同步辐射的理论最大值。
2018-11-02 astro-ph.HE
Particle acceleration in astrophysical jets
在这一章中，我们回顾了天体物理喷流中粒子加速的一些特征。我们首先描述四个观测结果有关的主题，特别强调在活动星系核和不同来源之间的平行喷流。然后，我们讨论的方式，粒子可以加速到高能量的磁化等离子体，主要集中在冲击加速，二阶费米和磁重联;在这个过程中，我们试图阐明的基本条件，必须满足任何机制的各种观测约束得到满足。我们描述了最大粒子能量的限制因素，并简要讨论了中微子和高能宇宙射线的多信使信号，然后描述的旅程射流等离子体从喷射发射到茧参考不同的加速机制。最后，我们对未来前景发表一些一般性评论。
2020-03-14 astro-ph.HE physics.plasm-ph
The stratified two-sided jet of Cygnus A. Acceleration and collimation
相对论喷流的高分辨率甚长基线干涉观测对于约束喷流形成模型的基本参数至关重要。在249 Mpc的距离，天鹅座A是一个独特的目标，这样的研究，是唯一的法那罗夫-莱利II类射电星系，其中详细的亚秒差距尺度的成像的基础上，喷流和反喷流可以获得。在毫米波长下进行观测，可以发现那些在较长波长下出现自吸收的区域，从而可以获得对原子核的非常清晰的观察。我们进行了7毫米全球VLBI观测，实现超高分辨率成像的规模下降到90 $μ$作为。该分辨率对应于仅${\sim}$ 400史瓦西半径的线性标度（对于$M_{\mathrm{BH}}=2.5 \times 10^9 M_{\odot}$）。我们研究了两侧流的主要发射特征的运动学性质，并通过基于像素的分析来探测其横向结构。我们认为，一个快速和一个缓慢的层，具有不同的加速度梯度，存在于流动。加速区域的延伸很大（${\sim} 10^4 R_{\mathrm{S}}$），表明射流是磁驱动的。喷流和反喷流的临边增亮和它们的大张开角（$ϕ_\mathrm{J}{\sim} 10^{\circ}$）强烈地支持脊鞘结构。在加速区中，流动具有抛物线形状（$r\propto z^{0.55\pm 0.07}$）。加速度梯度和准直轮廓与“平衡”射流的预期一致（Lyubarsky 2009），在存在温和的外部压力梯度（$p\propto z^{-k}, k\leq2$）的情…
2015-09-21 astro-ph.HE
Acceleration of high energy protons in AGN relativistic jets
本文研究了在超大质量黑洞磁层中预加速的高能质子相对论喷流的加速问题。当质子通过喷流轴和其外围之间的总电势差$U$时，质子达到最大能量。这种电压是由旋转的黑洞产生的，并沿着磁场线传输到喷流中。结果表明，质子在喷流中的运动轨迹可分为三组：未捕获、捕获和未加速。未被捕获的粒子不会被喷流内部的极向和环向磁场所保持，因此它们会逃离喷流，并且它们的能量等于最大值$eU$。被捕获的质子沿着射流运动，并在径向方向上振荡。它们的能量在$0.74 eU$值附近变化。在强磁场中，在磁层中预加速的质子被压向喷流轴，实际上在喷流中不被加速。这项工作定义了一系列最知名的AGN对象与相对论性喷流和微类星体SS433的加速制度。
2020-08-07 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
Probing Magnetic Fields and Acceleration Mechanisms in Blazar Jets with X-ray Polarimetry
X射线偏振测量使我们能够前所未有地观察磁场的结构，以及相对论喷流中粒子加速到超相对论能量的过程。对耀变体（其特征是存在指向地球附近的喷流）的观测，特别是对由延伸到X射线波段的同步辐射所定义的亚类（所谓的高同步峰值耀变体，HSP）的观测，有望获得关键信息。在这篇评论中，我给一个帐户的一些模型和数值模拟开发来预测的偏振特性HSP在高能量，对比的预测假设粒子加速在冲击波前与那些基于磁重联的情况下，我讨论了即将到来的成像X射线偏振探测器（IXPE）卫星的观测前景。
2021-05-18 astro-ph.HE
Linking accretion flow and particle acceleration in jets. I. New relativistic magnetohydrodynamical jet solutions including gravity
我们提出了一个新的，近似的方法来模拟重力存在下的相对论性喷流的加速和准直。这种方法在整个计算域中是自相似的，其中重力效应可以忽略不计，并且在通量管内是自相似的。这些解决方案适用于从小区域（例如，靠近吸积盘的内缘）。正如早期的工作所暗示的，气流可以会聚到旋转轴上，潜在地产生准直激波。在这个方法的第一个版本中，我们通过与非相对论性流动类比，推导出引力对相对论性方程的贡献。这种方法捕获了流动等离子体的相对论动力学引力质量，但不是由于内部热能和磁能。一个更复杂的治疗，从基本的广义相对论磁流体动力学方程，目前正在开发。在这里，我们提出了一个初步的探索参数空间，描述的影响模型参数的流动解决方案和准直冲击的位置。这些结果提供了新的，半解析模型的相对论性射流，可以约束附近的条件，通过拟合射流中断看到越来越多的X射线双星的黑洞的基础。
2012-09-21 astro-ph.HE
Espresso and Stochastic Acceleration of Ultra-high-energy Cosmic Rays in Relativistic Jets
在espresso方案中，超高能（UHE）宇宙射线（CR）是通过活动星系核的相对论喷流中的类银河宇宙射线的一次性再加速产生的，与磁场波动决定的散射率无关。在Mbarek & Caprioli（2019）中，我们在高分辨率磁流体动力学（MHD）射流模拟中追踪了测试粒子CR，并发现相关的光谱斜率，化学成分和各向异性与UHECR现象学一致。在这项工作中，我们扩展了这样的分析，包括亚网格俯仰角散射模型的小尺度磁湍流，不能解决的MHD模拟。我们发现，一个大的散射率解锁随机加速度，并促进低能量CR，这最终导致更硬的UHECR光谱。然而，达到最高能量（达到希拉斯极限）的粒子总是由浓咖啡加速产生的，它们的光谱与假设的子网格散射率无关。
2021-08-13 astro-ph.HE
Additional Acceleration of Protons and Energetic Neutrino Production in a Filamentary Jet of the Blazar Markarian 501
耀变体一直被认为是最强大的高能宇宙射线及其副产品中微子的来源之一。假设在blazar喷流中也建立了磁化的附加系统，我们可以将多级扩散激波加速机制应用于可行的TeV发射器Mrk 501，以评估质子可实现的最大能量。系统地考虑到可能的能量限制，似乎可以说EeV质子是由我们目前的模型在这个位置产生的。我们还估计了这些加速质子产生的中微子通量，并讨论了基于更新的1000米尺度望远镜，如冰立方的可探测性。
2010-07-06 astro-ph.HE
FR-0 jetted active galaxies: extending the zoo of candidate sites for UHECR acceleration
Fanaroff-Riley（FR）0射电星系是公认的超高能宇宙线（UHECR）候选加速器FR-1和FR-2星系的低光度延伸。它们的数密度要高得多--比FR-1和$z\leq 0.05$多五倍--使它们成为对观测到的UHECR通量各向同性贡献的良好候选源。在这里，加速和生存的UHECR在FR-0环境的主要条件进行了讨论。首先，基于\textit{FR0CAT}编译平均谱能量分布（SED）。这些光子场由喷流和宿主星系组成，形成了UHECR的最小目标光子场，它将遭受电磁对产生，光衰变，光介子产生损失和同步辐射。讨论了两种最有希望的基于费米-I阶的加速方案和逐渐剪切加速方案以及不同的逃逸方案。当有效的加速机制先于逐渐的剪切加速时，例如，费米-I或其他FR-0星系可能是UHECR加速器。逐渐剪切加速要求射流洛伦兹因子为$Γ>1.6$，比相应的逃逸更快。在不太乐观的模型中，膝盖和脚踝之间的宇宙射线通量的贡献预计将相对独立于实现的湍流和加速度。
2021-07-28 astro-ph.HE
Determining the optimal locations for shock acceleration in magnetohydrodynamical jets
对来自黑洞系统的相对论喷流的观测表明，粒子加速经常发生在流中的固定位置。这些地点可能与允许形成驻激波区的临界点有关，例如磁声修正快点。利用Vlahakis和Königl的特殊相对论磁流体力学的自相似公式，我们导出了一类新的流动解，它们既具有相对论性，又在有限高度处穿过修改的快点。我们的解决方案跨越了一系列的洛伦兹因子至少10，适合于大多数射流在X射线双星和活动星系核，和一个范围内注入粒子内能。存在广泛的解决方案，这将允许这些无标度模型的物理边界条件在分析观测源的最终匹配。
2010-09-15 astro-ph.HE
Kinematics of the M87 jet in the collimation zone: gradual acceleration and velocity stratification
我们使用KVN和VERA阵列（KaVA）大型项目的第一年数据研究了M87喷气机的运动学，该项目自2016年以来一直在22和43 GHz下密集监测喷气机。我们发现，表观喷流速度一般增加从$\approx0.3c$在$\approx0.5$质量从喷流基地到$\approx2.7c$在$\approx20$质量，表明射流是从亚光速加速到超光速在这些尺度上。我们进行了补充射流运动学分析，通过使用档案甚长基线阵列监测数据在$2005-2009$在1.7 GHz的观测，并发现射流是在相对论速度高达$\approx5.8c$在距离$200-410$ mas。我们结合这两个运动学的结果，并发现，射流是逐渐加速在一个很宽的距离范围内，与射流准直区相一致，这意味着转换的坡印亭通量动能通量发生。如果喷流发射由单一流线组成，则与高度磁化喷流的模型相比，所观察到的喷流加速趋势（$Γ\propto z^{0.16\pm0.01}$）相对较慢。这表明通过极向磁场的差分准直的坡印廷通量转换可能比预期的效率低。然而，我们发现一个不可忽略的分散在所观察到的速度为一个给定的射流距离，使其难以描述的射流速度场与一个单一的幂律加速度函数。我们讨论的可能性，射流排放由多个流线以下不同的加速度剖面，导致射流速度分层。
2019-11-07 astro-ph.HE
Mechanisms of astrophysical jet formation, and comparison with laboratory experiments
喷流可以在年轻的恒星、X射线源、活动星系核（AGN）中观测到。射流的形成机理可分为规则射流、长时间连续射流和爆炸射流。连续机制与电动力学和辐射压力加速、厚盘内喷嘴中的流体动力学加速、相对论粒子束加速有关。爆炸喷流的形成与超新星、伽马射线暴和星系核爆炸事件有关。射流准直的机制可能与磁约束或外部气体压力有关。在实验中模拟了在实验室中用强激光束和等离子体聚焦形成射流的爆炸过程。
2019-05-15 astro-ph.HE
Toy model for the acceleration of blazar jets
内容：从理论和观测的角度来理解天体物理喷流的加速机制一直是一项繁琐的工作。尽管近年来取得了一些突破，但在各方面，我们仍然缺少一个全面的天体物理喷流加速模型。目的：在这项工作中，我们试图构建一个简单的玩具模型，可以解释几个观测和理论结果，并允许我们探测blazar喷流的不同方面，通常无法观测。研究方法：我们使用玩具模型和文献中的洛伦兹因子估计来约束blazar的黑洞自旋和外压梯度分布。结果如下：结果表明：（1）该模型能再现由观测独立推断的M87喷流的速度、自旋和外压梯度，（2）耀变体中存在高自旋的黑洞，其中99%的BL Lac天体和80%的平谱射电类星体的自旋a>0.6;（3）BL Lac天体与平谱射电类星体的二分法可能与它们各自的吸积速率有关。利用该模型计算了75颗blazar星的自转和外压梯度。
2018-05-14 astro-ph.HE
Particle acceleration by relativistic magnetic reconnection driven by kink instability turbulence in Poynting flux dominated jets
磁化相对论性喷流中的粒子加速仍然困扰着理论家，特别是当人们试图解释在blazar喷流或伽马射线暴中观察到的高度可变的发射时，这给当前的模型带来了严重的限制。在这项工作中，我们研究了粒子的加速注入到三维相对论磁流体射流受到电流驱动扭结不稳定性（CDKI），驱动湍流和快速磁重联。测试质子注入在几乎静止的射流快照，经历指数加速到最大能量。对于$B \sim 0.1$ G的背景磁场，该饱和能量为$\sim 10^{16}$ eV，而对于$B \sim 10$ G，其为$\sim 10^{18}$ eV。模拟还揭示了加速粒子与快速重联区域的明确关联。在射流中CDKI的非线性增长发展的早期阶段，当仍然没有快速重联的位点时，注入的粒子也被有效地加速，但是通过摆动的射流脊柱中的磁曲率漂移。然而，它们必须以远大于粒子在重联点加速所需的初始能量注入。最后，我们还从模拟中获得了由于重连而引起的加速时间，该加速时间对粒子能量$E$，$t_A \propto E^{0.1}$具有弱依赖性。加速粒子的能谱在加速开始时发展出一个高能量尾，其幂律指数为$p \sim$ -1.2，与早期的工作一致。我们的研究结果提供了一个适当的多维框架，探索这一过程中的实际系统，并解释其复杂的发射模式，特别是在非常高的能带和相关的中微子发射最近在一些耀变体中检测到。
2020-12-27 astro-ph.HE
Efficient Nonthermal Particle Acceleration by the Kink Instability in Relativistic Jets
来自活跃星系的相对论磁化喷流是最强大的宇宙加速器之一，但它们的粒子加速机制仍然是一个谜。我们提出了一个新的加速机制与发展的螺旋扭结不稳定性相对论射流，这导致了有效的转换射流的磁能到非热粒子。大规模的三维从头计算模拟表明，形成的高度纠缠的磁场和大规模的感应电场在整个扭结不稳定区域促进粒子的快速旋转。加速粒子的能量分布发展出一个定义明确的幂律尾，在轻子的情况下延伸到辐射反应限制能量，在离子的情况下延伸到射流的约束能量。当应用到来自活动星系的喷流中的亮结的条件下时，该机制可以解释同步辐射和逆康普顿辐射粒子的光谱，并提供了一种将超高能宇宙射线加速到$10^{20}$ eV的可行方法。
2018-10-11 astro-ph.HE physics.plasm-ph
UHE Cosmic Rays and AGN Jets
活动星系核（AGN）及其相对论喷流被认为是超高能（UHE）宇宙线加速的潜在场所。本文回顾了基本的观测结果以及对源能量学的要求，然后讨论了不同加速位置和机制的相关性，如黑洞隙、回流中的激波或喷流剪切加速。当放在上下文中，结果表明，费米型粒子加速在trans-relativistic冲击和/或在剪切，相对论流提供了最有前途的框架UHECR生产活动星系核。然而，真正破译UHECRs的天体物理来源，仍然需要改进的到达方向和源相关性的统计信息。
2019-11-11 astro-ph.HE
On radiative acceleration in spine-sheath structured blazar jets
有人提出耀变体喷流是结构化的，快速的脊柱被较慢的鞘或层包围。这个结构射流模型解释了它们的发射和形态的一些特性。由于它们的相对运动，一个成分产生的辐射被另一个成分放大，从而增强了两者的逆康普顿发射。辐射在共动坐标系中各向异性地发射，并引起发射等离子体反冲。如观察者坐标系所示，这对应于最快组件（脊椎）的减速和较慢组件（层）的加速。虽然脊柱的减速已经调查，在这里，我们研究的第一次鞘的加速度，并找到自洽的速度剖面解决方案的脊柱和鞘，同时占辐射冷却。我们发现，鞘层可以加速到所需的观测速度，如果它的轻子在加速区域保持活力，假设是100史瓦西半径的顺序，要求在该区域连续注入高能粒子。
2016-10-03 astro-ph.HE
The particle acceleration study in blazar jet
基于2705个耀变体的同步辐射峰值频率与曲率相关性，研究发现LCP与HCP分别由FFGA和EDPA主导，并在$\log ν_{\rm sy}\sim15$处发生机制转变。
2024-04-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Particle acceleration in shearing flows: the self-generation of turbulent spine-sheath structures in relativistic MHD jet simulations
对几千秒差距尺度的河外喷流的X射线观测支持同步加速器起源。发射电子的短冷却时间需要电子的分布式加速到亚PeV能量。在以前的论文中，我们发现，这可以自洽地解释的剪切加速模型，粒子加速产生幂律谱与谱指数主要由速度剖面和湍流谱。在本文中，我们进行了三维相对论磁流体动力学模拟研究的脊柱鞘结构的形成和发展的相对论性喷流传播到静态茧湍流。我们探索不同的脊柱速度和磁场配置文件的值被选择，以匹配典型的Fanaroff-Riley I/II型射流。我们发现，在所有的情况下，鞘产生的界面上的脊柱和茧主要是由于开尔文-亥姆霍兹不稳定性。鞘层中大尺度速度剖面接近线性。湍流发展的脊柱和鞘，与湍流速度谱符合柯尔莫哥洛夫缩放。剪切粒子加速的影响进行了探讨，重点是粒子的光谱指数。
2022-12-06 astro-ph.HE
Kink instability as a particle acceleration mechanism in X-ray binaries and the connection to the outburst cycle
University of Oxford（牛津大学）；McGill University（麦吉尔大学）；University of Cape Town（开普敦大学）
本研究探讨扭折不稳定性作为X射线双星硬态致密喷流中粒子加速的机制，通过一维模型和模拟估算，发现喷流在加速区可能不稳定，并随参数变化影响辐射尺度及爆发周期演化。
2026-09-23 astro-ph.HE
MOJAVE XII: Acceleration and Collimation of Blazar Jets on Parsec Scales
我们报告的329个功能在95 blazar喷流从MOJAVE VLBA计划的加速性能。近一半的特征和四分之三的射流显示出速度和/或方向的显著变化。在一般情况下，明显的速度变化明显大于方向的变化，表明射流特征的洛伦兹因子的变化主导了观察到的速度变化，而不是沿视线的弯曲。观测到的加速度倾向于增加喷流底部附近特征的速度，即预计的$\lesssim 10-20$秒差距，而在较长距离处降低它们的速度。单个喷流在固定距离处的视速度范围可以跨越几个因子，表明激波特性和几何形状可能影响视运动;然而，我们认为，喷流特征在原点附近速度增加的广泛趋势是由于喷流流出到$10^2$秒差距量级的去投影距离的总体加速，超过该值，流动开始减速或保持几乎恒定的速度。我们估计内在的变化率的星系框架的顺序$\dotΓ/Γ\simeq 10^{-3}$到$10^{-2}$每年可以导致总的洛伦兹因子的几个因素的变化在这里观察到的长度尺度上的洛伦兹因子。最后，我们还发现了在$\lesssim 10$秒差距的投影距离处射流准直的证据，其形式为非径向运动和弯曲加速度，其倾向于更好地将特征与内部射流对准。
2014-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovery of Sub- to Superluminal Motions in the M87 Jet: An Implication of the Acceleration from Sub-relativistic to Relativistic Speeds
本文结合EVN观测到的新射电图像，对M87喷流的速度场进行了从毫角秒到角秒尺度的广泛研究。我们首次探测到了距离地核和HST-1复合体160 mas之间的组件的自行。新推导的速度场表现出系统的增加，从亚超光速的上游HST-1。如果我们假设观测到的速度反映了整体流，我们在这里提出，M87喷流可能逐渐加速通过超大质量黑洞史瓦西半径的10^6倍的距离。加速区与射流抛物线区是同空间的，这被解释为射流的准直区（Asada & Nakamura 2012）。加速和准直同时发生，这是磁流体力学流动的一个特征。速度场的分布在HST-1处有一个峰值，这被认为是过准直的位置，并且在HST-1下游的射流呈锥形的地方显示出减速。我们对M87喷流速度图的解释给出了活动星系核中的一个假设，即相对论喷流的加速区和准直区在超大质量黑洞影响范围内的整个尺度上延伸。
2013-11-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Nonthermal ion acceleration by the kink instability in nonrelativistic jets
本文研究了非相对论性电子-离子等离子体射流中与扭结不稳定性（KI）发展相关的粒子加速自洽物理。使用三维完全动力学粒子在细胞（PIC）模拟，我们表明，KI有效地将初始环形磁场能量转化为高能离子。被加速的离子在能谱中形成非热幂律尾，包含初始磁场能量的$\simeq10\%$，并且最大离子能量延伸到射流的约束能量。我们发现，离子被有效地加速的运动电场和高度纠缠的磁场，在KI的非线性阶段开发的协调行动：跨磁场线的离子的快速曲率漂移运动，使他们的加速沿电场。我们进一步研究了库仑碰撞对离子加速效率的影响，并确定了碰撞阈值，在该阈值以上，非热离子加速被抑制。我们的研究结果揭示了如何高能离子可能会导致不稳定的非相对论性等离子体射流在空间和天体物理学，并提供了在实验室实验中重现这种加速机制所需的等离子体条件的约束。
2019-07-26 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Extreme ion acceleration at extragalactic jet termination shocks
本研究通过考虑全局横向结构的大型二维particle-in-cell模拟，发现河外星系喷流终止激波处的速度剪切能将粒子加速至约束极限，表明其可能产生超高能宇宙射线。
2023-05-24 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Magnetic Reconnection, Cosmic Ray Acceleration, and Gamma-Ray emission around Black Holes and Relativistic Jets
粒子加速的磁重联是目前公认的一个重要过程，在磁主导区的银河系和河外黑洞源。这一过程有助于解决目前的困惑，特别是在这些来源的非常高的能量耀斑发射的起源。在这篇综述中，我们讨论了这种加速机制，并显示最近的分析研究和多维数值SRMHD和GRMHD（特殊和广义相对论磁流体动力学）模拟注入测试粒子，这有助于我们理解这一过程中的相对论射流和这些来源的日冕区域。本文还讨论了重联加速粒子所产生的极高能量和中微子辐射。
2019-03-19 astro-ph.HE
