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磁化等离子体中的光子加速:快速射电暴的一种机制

Photon Acceleration in Magnetized Plasma: A Mechanism for Fast Radio Bursts

Sergei V. Bulanov, Gabriele Maria Grittani, Marcel Lamac, Petr Valenta, Stepan S. Bulanov, Timur Zh. Esirkepov, Gianluca Gregori, Brandon K. Russell, Alexander G. R. Thomas, Arno Vanthieghem

arXiv 2607.08464首次发表:更新:

AI 中文总结

研究基于相对论激波在磁化等离子体中传播的光子加速机制来解释快速射电暴,通过激波前沿密度调制产生折射率扰动转化辐射,其预测的射电暴频率等与磁星磁层情况相符。

AI 中文摘要

我们提出一种基于相对论激波在高度磁化的电子 - 正电子等离子体中传播时的光子加速机制,这在磁星磁层中是预期存在的。激波前沿的密度调制产生相对论性移动的折射率扰动,将低频电磁前驱波转化为放大的高频辐射。我们表明,由此产生的快速射电暴的预测频率、持续时间和能量与磁星磁层中预期的磁场强度、激波洛伦兹因子和特征空间尺度一致。

英文摘要

We propose a mechanism for fast radio bursts based on photon acceleration by relativistic shocks propagating through highly magnetized electron--positron plasmas, as expected in magnetar magnetospheres. Density modulations at the shock front create relativistically moving refractive-index perturbations that transform low-frequency electromagnetic precursors into amplified high-frequency radiation. We show that the predicted frequencies, durations, and energetics of the resulting fast radio bursts are consistent with the magnetic-field strengths, shock Lorentz factors, and characteristic spatial scales expected in magnetar magnetospheres.

Comments26 pages, 6 figures

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