Orders of Fermi- and Plasma-Accelerations of Cosmic Rays
在{ \tt 1006.5708 [astro-ph.HE]}中介绍的超高能宇宙射线的通用加速模型提出了宇宙带电粒子与不同类型的等离子体场之间的各种类型的电磁相互作用，这些等离子体场被假定在空间和时间上具有一般配置。模型中还包括了著名的费米加速机制。同时，非相对论极限费米机制遵循$β$的一阶和二阶，即粒子速度与恒星磁云速度的比值，在等离子体场扇区中，$β$不起任何作用，即为零阶。在相对论极限下，费米加速度的量级只有在弹性散射或冲击波的条件下才是可能的。此外，还发现$β$系数是初、末速度和特征拉莫尔半径的函数。
2010-10-26 astro-ph.HE
Time and Space Dependent Stochastic Acceleration Model for the Fermi Bubbles
Fermi-LAT揭示了存在于银河系中心的两个巨大的伽马射线气泡，称为“费米气泡”。WMAP的观测也报告了在同一区域存在两个微波气泡，被称为“WMAP haze”。为了解释这些成分，有人认为γ射线是由等离子体湍流加速的相对论电子的逆康普顿散射产生的，而微波是由同步辐射辐射的。但是以前的研究没有再现费米泡和WMAP雾在星系中典型的磁场下。我们假设存在于气泡中的冲击和由等离子体湍流加速的效率，“随机加速”，随着与冲击波阵面的距离而变化。与激波阵面的距离随着时间的增加而增加，因此加速效率也随着时间的变化而变化。我们还考虑了电子通过扩散损失从湍流中逃逸的时间发展。我们的模型成功地再现了典型磁场下费米泡和WMAP霾的观测特性。
2015-02-10 astro-ph.HE
Constraints on Physical Conditions for the Acceleration on Ultra-high-energy Cosmic Rays in Nearby Active Galactic Nuclei Observed with the Fermi Large Area Telescope
利用多波长观测资料研究了活动星系核（AGN）附近超高能宇宙射线（UHECR）加速的可能性，并对其物理条件进行了约束，即：同步辐射的亮度和加速点的大小。首先，我们研究了费米第三伽马射线源目录中UHECR的到达方向和附近活动星系核的位置之间的空间相关性。我们选择了27个活动星系核作为UHECR加速器的候选者。然后，利用Peer和Loeb方法，利用同步辐射的峰值亮度和逆康普顿散射与同步辐射的峰值通量比，对活动星系核加速区的物理条件进行了评估。通过计算，我们发现六个活动星系核都具有加速活动星系核中超高能质子的能力。此外，我们发现，最小的加速尺寸必须超过几个千秒差距的UHE质子加速的活动星系核叶。
2017-10-17 astro-ph.HE
Time-Dependent Stochastic Acceleration Model for the Fermi Bubbles
我们研究费米泡的随机加速模型。通过Kelvin-Helmholtz、Rayleigh-Taylor或Richtmyer-Meshkov不稳定性，在激波前沿后面激发湍流，等离子体粒子通过与湍流的相互作用而不断加速。湍流随着远离激波阵面而逐渐衰减。采用随机加速的唯象模型，我们明确地解决了湍流中粒子能量分布的时间演化。我们的结果表明，高能粒子的空间分布是不同于那些稳定的解决方案。我们还表明，从加速区域逃逸的电子的贡献显着软化的光子谱。我们的模型再现了光子谱和表面亮度分布。如果逃逸效率非常高，那么逃逸的低能电子的射电通量可以与WMAP烟雾的射电通量相媲美。我们也证明了强子模型与随机加速度，但他们是不可能的能量收支的观点。
2015-11-09 astro-ph.HE
Fermi acceleration under Lorentz invariance violation
本文在洛伦兹不变性破缺假设下重新研究费米加速机制，计算了能谱与加速时间，发现一阶费米机制能谱在高能端受强烈抑制，首次展示了基准加速机制在LIV下的修正。
2024-09-02 astro-ph.HE hep-ph
Comment on "A limit on the variation of the speed of light arising from quantum gravity effects" aka "Testing Einstein's special relativity with Fermi's short hard gamma-ray burst GRB090510"
最近，费米GBM和LAT合作组织报告了他们的新观测数据，这些数据不利于相当多的量子引力理论，包括对量子波动方程进行非线性（对数）修正的理论。我们发现，后者仍然远远没有被排除：它不仅能够解释新的数据，而且其现象学意义比以前预期的更广泛（更有趣）。
2009-11-30 astro-ph.HE physics.gen-ph
Reinterpretation of the Fermi acceleration of cosmic rays in terms of the ballistic surfing acceleration in supernova shocks
Space Research Centre, Polish Academy of Sciences（波兰科学院空间研究中心）
研究重新解释宇宙射线加速机制，指出费米机制不成立，球面冲浪加速能更准确描述超新星冲击中的加速过程及能谱特征。
2024-07-22 astro-ph.HE physics.space-ph
The Fermi bubbles from stochastic acceleration of electrons in a Galactic outflow
费米泡的发现--在银河系中心上方和下方的GeV伽马射线中看到的一个巨大的双叶结构--意味着在盘的$\sim 10 \, \text{kpc}$处存在一个巨大的高能粒子库。没有证据表明与气泡边缘重合的强烈冲击，以及多波长观测的限制指向湍流随机加速作为可能的加速机制。我们研究了银河系中心大规模外流中电子随时间的加速。首次给出了粒子动力学方程的详细数值解，包括加速、输运和相关的能量损失过程。我们还考虑到在气泡的冲击波的电子的冲击加速度的增加。拟合观测到的光谱和表面亮度分布的气泡允许确定的输运系数，从而脱落的费米气泡的起源光。
2018-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
A comment on the emission from the Galactic Center as seen by the Fermi telescope
Hooper和Goodenough（1010.2752）在最近的论文中报道，与大尺度扩散辐射和已知点源的贡献相比，来自银河系中心区域的伽马射线辐射包含过量。这种过剩被认为是一致的信号湮灭的暗物质与幂律密度分布。我们重新分析了费米数据，发现它与扩散发射和已知点源的"标准模型"是一致的。与1010.2752的解释不一致的主要原因是1010.2752中假设的银河系中心点源的光谱不同（与以前的工作相比）。我们讨论这种解释的可能原因。
2010-12-28 astro-ph.HE hep-ph
From E. Fermi to Fermi-LAT: watching particle acceleration in supernova remnants
几十年来，超新星遗迹一直被认为是银河系宇宙射线（CR）的来源。然而，只有随着费米-LAT的出现，才有可能探测到--至少在一些信噪比中-- γ射线，其来源无疑是强子的，即由于相对论性核与背景等离子体碰撞产生的中性π介子衰变。当与其他波段（从射电到TeV γ射线）的观测相结合时，费米-LAT数据提供了CR谱比扩散激波加速的标准预测明显陡峭的证据，迫使我们重新思考我们对强激波下有效粒子散射的理论理解。我们概述了如何，包括CR触发的磁场放大的影响，它是可能的调和非线性模型的扩散冲击加速与γ射线观测，特别是提供了一个成功的应用，这样的理论第谷的SNR。最后，我们展示了动力学模拟如何研究加速粒子和磁场的非线性耦合的微观物理，从第一性原理探索费米机制在强冲击下的效率
2013-03-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Generalized Fermi acceleration
在高导电天体物理等离子体中，带电粒子通常通过费米型过程加速，该过程涉及与移动磁化散射中心的重复相互作用。本论文提出了一种广义的描述这些加速过程，通过以下的粒子的动量通过一个连续的序列的加速帧，定义在这样一种方式，即电场消失在沿粒子轨迹的每一点。在每一个局部惯性系中，洛伦兹力影响粒子的运动方向，但能量的变化仅仅是惯性修正的结果。费米加速度的这种统一描述同样适用于亚相对论和超相对论环境，笛卡尔或非笛卡尔几何，平坦或非平坦时空。已知的结果是恢复在各种制度-冲击，湍流和剪切加速-和新的结果，而不是应用程序，例如非共振加速相对论性湍流，随机单极感应加速和离心剪切加速接近的视界的黑洞。
2020-11-18 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
First-principles Fermi acceleration in magnetized turbulence
该工作提供了E.磁流体动力学（MHD）湍流中粒子加速的费米模型，将磁流率与磁场线的速度梯度联系起来，并在湍流不稳定性的多重分形图像中表征。然后推导出分布函数在动量空间中的输运方程。这种描述被证明是由一个大规模的数值模拟强MHD湍流。目前，一般的框架可以用来模拟粒子加速在各种环境中。
2022-10-03 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Multi-wavelength Emission from the Fermi Bubble I. Stochastic acceleration from Background Plasma
我们分析了费米泡中的电子加速过程，以确定模型的参数和限制，这些参数和限制被认为是这些巨型射电和伽马射线结构的起源。在来自气泡的非热辐射的轻子起源的情况下，这些电子应该以某种方式在原位产生，因为高能电子的寿命相对较短，它们通过同步加速器和逆康普顿过程失去能量。有人认为，气泡中的电子可能是由恒星吸积到中心黑洞上的潮汐破裂产生的冲击加速的，或者是超新星遗迹喷射出的电子重新加速的过程。这些过程将在随后的论文中进行研究。在本文中，我们专注于研究原位随机（费米）加速的磁流体/超声湍流，其中电子可以直接从背景等离子体加速。我们发现，从背景等离子体的加速是能够解释所观察到的流量的无线电和伽马射线发射的气泡，但允许的参数的模型的范围是强烈的限制。
2014-05-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Fermi Acceleration in Plasmoids interacting with Fast Shocks of Reconnection via Fractal Reconnection
我们提出了太阳耀斑中粒子加速模型和多次等离子体团喷射。非定常重联在电流片中产生等离子体团，并将它们驱逐到快激波中，在那里等离子体团中的粒子通过磁镜效应被反射到激波阵面的上游。当等离子体团通过激波阵面时，反射距离越来越短，驱动费米加速度，直到达到质子拉莫尔半径。等离子体团的分形分布也可能在自然地解释非热辐射的幂律谱中发挥作用。
2013-01-26 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Observation of Fermi acceleration with cold atoms
通过超冷原子与可移动势垒碰撞，首次实现完全可控的微型费米加速器，产生高速原子射流，并验证贝尔能谱论证，为冷原子研究高能天体物理开辟新途径。
2025-07-09 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas physics.space-ph
Multi-species Ion Acceleration in 3D Magnetic Reconnection with Hybrid-kinetic Simulations
本研究通过首个具备足够尺度分离的3D混合模拟，揭示磁重联中碎片化通量绳驱动的费米加速是多物种离子加速的主导机制，解释了不同荷质比离子的加速差异及幂律谱特征，与原位观测结果吻合。
2024-01-30 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
