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
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-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
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
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
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
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
Cosmic Ray Acceleration at Relativistic Shocks
本文综述了相对论激波下一级费米过程中宇宙线粒子加速的理论研究。在开始部分，我们讨论了作用在温和相对论冲击波上的加速过程。讨论了斜场位形和场扰动在形成粒子能谱和改变加速时间尺度中的重要作用。然后，我们报告试图考虑粒子加速在超相对论冲击，往往会产生一个渐近谱指数σ = 2.2在大冲击洛伦兹因子。我们解释了为什么这一结果是有限的情况下，高度动荡的条件附近的冲击。我们的结论是，我们目前的知识，在相对论冲击作用的加速过程是不够的，让现实的模拟真正的冲击。本综述是Ostrowski（1999）的修改、扩展和更新版本。
2003-10-29 astro-ph
Generation of Mesoscale Magnetic Fields and the Dynamics of Cosmic Ray Acceleration
宇宙线的起源问题，讨论了与他们的加速超新星遗迹冲击。扩散冲击加速机制进行审查和它的潜力加速粒子的最大能量（大概）银河宇宙射线（$10^{18}eV $）被认为是。有人认为，要达到这样的能量，一个强大的磁场的规模大于粒子回旋半径必须创建作为一个结果的加速过程，本身。这里提出的一个具体机制是基于在回旋半径尺度下产生Alfven波，随后通过与激波前兆中的强声学湍流相互作用转移到更长尺度。声湍流又可以由Drury不稳定性或Alfven波的参数不稳定性产生。
2005-06-09 astro-ph
Cosmic ray acceleration at modified shocks
加速的宇宙射线在激波前沿的非线性反反应导致形成一个光滑的前体，其长度尺度对应于高能粒子的扩散尺度。过去的研究认为，在特定激波宽度的前体区域中可以产生小激波，它可以激励少量的热粒子获得足够的加速，而且这个前体区域可以作为限制高能宇宙射线的大角度散射体。另一方面，它已被证明，平滑的冲击波阵面可能会降低加速效率。这些争论促使我们用蒙特卡罗模拟数值研究斜激波中粒子加速效率。结果表明，平坦的频谱相比，假定尖锐的不连续性激波阵面的频谱。研究结果与理论预测一致，因为前体内部的散射限制了高能粒子进一步散射，从而产生更高的能量，使整个加速过程更有效。
2007-08-10 astro-ph
A Constraint on Electromagnetic Acceleration of Highest Energy Cosmic Rays
超高能宇宙射线（UHECR）电磁加速的能量学受到粒子在加速场内的约束和粒子在约束磁场中的辐射能量损失的约束。我们证明了~ 3 x 10^{20} eV事件的探测与具有高磁场的紧凑宇宙加速器可能是UHECR源的假设不一致。这排除了最流行的候选者，即旋转的中子星，活动星系核（AGN）和伽马射线暴冲击波。星系团和活动星系核射电瓣仍然是UHECR加速场唯一可能的候选者（尽管不是很强）。我们的分析对直线加速器没有限制。利用未来俄歇实验的数据，人们应该能够回答传统理论是否有效，或者需要一些新的物理学来解释UHECR的起源。
2003-03-12 astro-ph
Cosmological Shocks in Eulerian Simulations: Main Properties and Cosmic Rays Acceleration
目的：本文给出了ENZO宇宙学模拟中宇宙冲击波的形态、数量和能量分布，并研究了不同环境下宇宙冲击波与宇宙射线过程的关系。方法：我们使用公开发布的PPM程序ENZO进行宇宙学模拟，采用一种简单的物理驱动的数值装置，以125 kpc/cell的分辨率跟踪宇宙结构的演化，并使用一种新的后处理方案来处理冲击波。结果如下：我们估计了宇宙线粒子加速的效率，并首次将我们的结果与现有的星系团观测极限进行了比较。
2008-05-27 astro-ph
Acceleration and Interaction of Ultra High Energy Cosmic Rays
在这一章中，我将对冲击波加速作一个概述，包括讨论可能的最大能量和截止附近的光谱形状，高能宇宙射线与背景辐射的相互作用及其传播，以及由此产生的电子-光子级联。最高能量宇宙射线的可能来源进行了讨论，包括活动星系，伽马射线暴和拓扑缺陷。我认为，虽然最高能量的宇宙射线的起源仍然是不确定的，它是没有必要调用奇异的模型，如发射拓扑缺陷来解释现有的数据。看来，在Fanaroff-Riley II类射电星系的激波加速可以解释现有的数据。然而，在我们确定自然界中最高能量粒子的来源之前，必须有新的宇宙射线数据以及对河外辐射场和磁场的更好估计。
1998-12-03 astro-ph
Large Cosmic Shock Waves as Sites for Particle Acceleration
通过数值模拟研究了两种宇宙学方案（SCDM和LCDM）下宇宙激波的性质。与吸积激波有关的平均半径和速度的标度关系有些不同，但与平坦Omega_M=1宇宙的自相似解在性质上相似。如果在吸积激波中存在一种可行的加速机制，则由下落气体提供的能量足以维持大量宇宙线的产生。最后，除了两个星系团合并的ICM相遇所产生的冲击外，与合并星系团相关的吸积冲击产生了强烈的“残余”冲击，这些冲击通过ICM传播，产生ICM的额外加热，以及相关的CR加速。
1999-06-09 astro-ph
Cosmic Ray Acceleration by Spiral Shocks in the Galactic Wind
研究了与滑动相互作用区（SIRs）有关的激波对银河风中宇宙线的加速。SIR类似于太阳风共转相互作用区域。我们银河系的螺旋结构导致了银河风流动的强烈不均匀性，并在50至100 kpc的距离形成SIR。由于螺旋模式的角速度与银河系自转的角速度不同，SIR并不与气体和磁场共转。结果表明，集体再加速的宇宙线粒子与电荷$Ze$在所产生的冲击合奏可以解释可观察到的宇宙线谱超越“膝盖”的能量的顺序为$10^{17}Z$ eV。对于再加速粒子，银河风终止激波起着反射边界的作用。
2004-01-19 astro-ph
Cosmic Ray Acceleration by Supernova Shocks
我们分析了最近的测量结果的非热发射从个别超新星遗迹（SNRs）和它们的对应关系的非线性动力学理论的宇宙射线（CR）加速SNRs。结果表明，该理论与实验数据吻合较好，并为磁场放大条件下信噪比的有效CR产生提供了有力的证据。磁场放大导致CR最大能量的显著增加，从而使在SNR中加速的CR谱在~10^17 eV能量范围内符合银河CR谱形成的要求。
2008-09-04 astro-ph
Early Galactic Li, Be and B: Implications on Cosmic Ray Origin
古老的低金属量晕星的丰度对宇宙射线的起源有重大影响，需要从新鲜的超新星喷出物中加速。观测到的基本恒定的Be/Fe固定了每个SNII的Be产量，从而可以确定每个SNII提供给宇宙射线的能量。结果排除了贫金属ISM的加速，并有利于在星系演化的所有时代的宇宙射线具有相同的频谱和源组成的那些在当前时代的生产。个别超新星加速其自身的核合成产物和集体加速SN冲击的喷射物富集的物质在内部的超泡已被提出这样的起源。超新星加速效率对难熔金属约为2%，对所有宇宙射线约为10%。
1998-10-06 astro-ph
Interacting Quintessence, Cosmic Acceleration and the Coincidence Problem
面对暗能量主导的扁平宇宙的最新证据，宇宙学家努力解决诸如宇宙学常数问题、极端微调和宇宙巧合问题等深层次的宇宙之谜。我们观察到遥远超新星变暗的程度表明，宇宙加速至少和宇宙学常数模型一样严重。将这一点外推到我们的宇宙未来，意味着一个寒冷而空虚的宇宙或在“大撕裂”中爆炸性死亡的可怕景象。我们构造了一类暗能量和暗物质的动力学标量场模型。在这门课中，我们可以解释为什么超新星意味着宇宙状态方程$w\lesssim-1$，解决微调问题，保护宇宙免于过早加速，并预测未来暗物质中暗能量的恒定比例（从而解决巧合问题），满足主导能量条件，并确保引力束缚的物体永远保持这种状态（避免大撕裂）。这是实现与弦论启发拉格朗日包含标准的动力学条款，指数潜力和耦合，和参数的顺序统一。
2004-07-10 astro-ph
Cosmic-ray acceleration in supernova shocks
银河系的宇宙射线被广泛认为是在超新星爆炸引发的膨胀冲击波中被加速的。宇宙射线的扩散激波加速理论现在已经很好地建立起来了，但是有两个基本问题仍然没有得到部分解答：加速效率是多少，即超新星总能量转化为宇宙射线能量的比例，以及在超新星爆炸中被加速的粒子所获得的最大动能是多少？最近用钱德拉和XMM-牛顿卫星对超新星遗迹进行的X射线观测以及用几台地面大气切伦科夫望远镜对甚高能伽马射线的观测，提供了有关这两个问题的新信息。在回顾了这些观测结果及其目前的解释后，我表明，通过研究河外超新星的射电辐射，可以获得关于扩散激波加速过程的补充信息。作为一个例子，一个非线性模型的扩散冲击加速度被应用到超新星SN 1993J，它在附近的星系M81爆炸的射电光变曲线。该模型的结果表明，银河系的大部分宇宙射线可能在超新星喷出物和从祖星丢失的风之间的相互作用的早期阶段被加速。
2008-07-25 astro-ph
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超高能宇宙线加速的机制，该机制位于相对论性喷流与周围介质的界面处。由于穿过速度的切向不连续性，粒子可以获得与激波穿过处的能量增益相当的能量。然而，在喷流侧边界处加速的粒子谱预计比在激波处形成的粒子谱要平坦得多。由于这一事实，在边界处加速的粒子可以在最高能量处支配整个光谱。在河外喷流终端激波的特征条件下，该机制自然地为粒子提供了约10^20 eV的E，并符合效率要求。用蒙特卡罗粒子模拟方法模拟了激波加速度和切向不连续加速度共同作用下截止能量附近的谱形成过程。它证实了能量上限可以超过冲击加速度估计。
1998-03-25 astro-ph
Cosmic ray acceleration at supergalactic accretion shocks: a new upper energy limit due to a finite shock extension
超星系尺度结构的吸积流伴随着大的空间尺度激波。这些冲击被假定为超高能宇宙射线的可能来源。最高的粒子能量预计垂直激波配置在所谓的“Jokipii扩散极限”，涉及弱湍流条件下的大规模磁场嵌入吸积等离子体。对于这样的配置，我们讨论的过程限制的最高能量，粒子可以获得在一阶费米加速过程中，由于有限的冲击扩展到两侧，沿和跨越平均磁场。沿着激波结构的宇宙线外流可以大大降低（质子低于~10^18 eV）超星系激波条件下的粒子能量上限。
2002-03-07 astro-ph
Efficiency limits of diffusive shock acceleration
现在人们普遍认为，激波中的扩散加速是宇宙射线谱形成的结果。这在原则上对非相对论性冲击是正确的，因为有一个详细的理论涵盖了它们的大范围性质和由此产生的幂律谱，但它并不像在宇宙射线谱中观察到的那样有效地达到非常高的能量。另一方面，宇宙射线最大能量和相对论激波产生的光谱仍在研究和辩论中，涉及它们对宇宙射线光谱特征的贡献以及来自候选天体物理源的测量或暗示的宇宙射线辐射。在这里，我们讨论的效率的一阶费米（扩散）加速机制相对论冲击速度，提出蒙特卡罗模拟。
2007-08-10 astro-ph
Cosmic Acceleration and Modified Gravity
我简要地讨论了一些尝试，以构建一个一致的修改广义相对论（GR），可以解释观测到的宇宙后期加速，并提供一个替代暗能量。我提到的问题所面临的扩展到GR，说明这些与两个具体的例子，并讨论由此产生的观测和理论障碍。这篇文章是在NASA研讨会上的特邀演讲{\it从量子到宇宙：空间基础物理研究}
2006-07-21 astro-ph
Galaxy formation and cosmic-ray acceleration in a magnetized universe
我们研究了牛顿宇宙学的线性磁流体动力学行为与粘性磁化流体的有限电导率和推广的金斯不稳定性标准。场的存在有利于流体的各向异性塌缩，这又导致进一步的磁放大和在垂直于环境磁场的平面中的增强的电流片形成。当电流超过一定的阈值时，产生的静电湍流可以显著地放大介质的电阻率（异常电阻率）。这可能会引发强烈的电场，并随后在原星系结构形成期间加速超高能宇宙射线（UHECR）。
2005-06-29 astro-ph
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
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: 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
Cosmic Acceleration and Extra Dimensions
膜宇宙学提出了许多有趣的可能性，包括：幻影加速（w<-1），自加速，暗能量与暴胀的统一，瞬态加速，游荡宇宙学，新的奇异性，在哈勃参数保持有限，宇宙拟态，等等。
2008-11-24 astro-ph gr-qc hep-th
Comments on Backreaction and Cosmic Acceleration
在这篇简短的WEB笔记中，我们评论了最近与我们的论文“关于没有暗能量的加速”相关的论文。
2005-11-02 astro-ph gr-qc hep-ph
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
The Large Number Coincidence, The Cosmic Coincidence and the Critical Acceleration
利用Raychaudhuri和Friedmann-Robertson-Lemaitre-Walker方程以及涉及精细结构常数的平凡关系解决了10^{40}附近阶纯数之间的重合问题。大量的巧合只发生在宇宙参数中其他巧合发生的同一个时代，这一事实可以被认为是一个独特的巧合问题，表明了一种潜在的物理联系。一组自然的标度律的宇宙学常数和临界加速度的确定，将解决宇宙巧合之间的巧合。
2006-05-19 astro-ph physics.gen-ph
