宇宙中高能帶電粒子的加速
本文選題:宇宙射線 + 粒子加速; 參考:《中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》2015年11期
【摘要】:宇宙中高能粒子的起源問題是高能太陽和天體物理的核心問題之一.在劇烈變化的天體物理環(huán)境下,背景等離子體中的帶電粒子可以被其中的電場(chǎng)加速到很高的能量.根據(jù)背景電場(chǎng)和帶電粒子相互作用的特征,帶電粒子的加速機(jī)制可以分為:等離子波和粒子共振相互作用、沿磁力線方向的平行電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)不均勻性有關(guān)的磁場(chǎng)曲率與梯度加速等.根據(jù)粒子加速過程對(duì)應(yīng)的宏觀能量釋放機(jī)制,人們發(fā)展了隨機(jī)粒子加速理論、擴(kuò)散激波粒子加速理論以及磁重聯(lián)粒子加速理論等.這些理論都有其各自的假設(shè)和特征,在不同的天體物理環(huán)境有其相應(yīng)的應(yīng)用.與高能天體物理觀測(cè)的不斷進(jìn)步相結(jié)合,通過對(duì)高能粒子輻射特征和加速過程的分析,人們可以更好地認(rèn)識(shí)劇烈變化天體物理環(huán)境下發(fā)生的各種物理過程.
[Abstract]:The origin of high-energy particles in the universe is one of the core problems in high-energy solar and astrophysics. The charged particles in the background plasma can be accelerated to a high energy by the electric field in the background plasma under the acutely changing astrophysical environment. According to the characteristics of background electric field and charged particle interaction, the acceleration mechanism of charged particle can be divided into plasma wave and particle resonance interaction. The parallel electric field acceleration along the magnetic field line and the magnetic field curvature and gradient acceleration related to the magnetic field inhomogeneity. According to the macroscopic energy release mechanism of particle acceleration process, random particle acceleration theory, diffusion shock particle acceleration theory and magnetic reconnection particle acceleration theory have been developed. These theories have their own hypotheses and characteristics and have their corresponding applications in different astrophysical environments. Combined with the continuous progress of high-energy astrophysics observation, through the analysis of the radiation characteristics and acceleration process of high-energy particles, people can better understand the various physical processes that occur in the acutely changing astrophysical environment.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái) 中國(guó)科學(xué)院暗物質(zhì)和空間天文重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):11173064,11233001,11233008)
【分類號(hào)】:P142.7
【共引文獻(xiàn)】
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