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超音速速度剪切驱动的无碰撞激波

Collisionless Shock Driven by a Supersonic Velocity Shear

Kazuki Kamiido, Yutaka Ohira

arXiv 2608.16656首次发表:更新:

发表机构

The University of Tokyo(东京大学)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

研究通过粒子模拟发现,无磁化正负电子对等离子体中,Alves不稳定性驱动超音速速度剪切形成无碰撞激波,该激波可加速高能粒子并产生剪切加速所需的磁场湍流,为剪切加速注入问题提供了可能的解决方案。

AI 中文摘要

采用第一性原理粒子模拟方法,研究无磁化正负电子对等离子体中相对论性无碰撞速度剪切的长期演化。Alves不稳定性将剪切动能转化为热能和磁场能,产生的压力推动等离子体,形成无碰撞激波。该激波可加速高能粒子,为剪切加速的注入问题提供了可能的解决方案;此外,无碰撞激波还会产生剪切加速所需的磁场湍流。

英文摘要

The long-term evolution of a relativistic collisionless velocity shear in an unmagnetized electron-positron plasma is investigated using a first-principle particle-in-cell simulation. The Alves instability converts the shear kinetic energy into thermal and magnetic field energy. The resulting pressures push the plasma, leading to the formation of collisionless shocks. The generated collisionless shocks would accelerate high energy particles, which is a possible solution to the injection problem of shear acceleration. In addition, the collisionless shocks generate a magnetic field turbulence that is required for the shear acceleration to work.

Comments5 pages, 5 figurees

Journal ref2026 ApJL 1010 L15

DOI:10.3847/2041-8213/aeaba2

论文原文

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