Schockfrontbeschleunigung

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W.pseudon

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Shortlink:

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Quelle:

Wikimedia Commons

Größe:

756 x 605 Pixel (29898 Bytes)

Beschreibung:

Die Schockfrontbeschleunigung ist ein theoretisches Modell zur Erklärung der Beschleunigung von geladenen Teilchen in Supernovae oder in relativistischen Jets von Aktiven Galaxiekernen.

Zu sehen ist der Beispielprozess der Beschleunigung zwischen zwei Schockfronten. Schockfronten bilden sich (analog zum Überschallkegel) aus, wenn im Plasma der Supernova/ des Jets Geschwindigkeiten erreicht werden, die über der charakteristischen de:Schallgeschwindigkeit des Plasmas liegen. Dabei entstehen hohe Magnetfelder, die mit der Schockfront transportiert werden.

Ein einfallendes Proton kann an den Magnetfeldern gestreut werden. Jedoch variiert der Streuwinkel stark aufgrund der chaotischen Gestalt der Magnetfelder (im schematischen Bild nicht zu sehen). Bei geeigneter Streuung am Magnetfeld der inneren Schockfront gewinnt das Proton Energie. Durch das Magnetfeld der äußeren Schockfront kann es zurück reflektiert werden, um erneut an der inneren Schockfront beschleunigt zu werden. Mit diesem Mechanismus könnten geladene Teilchen auf die hohen Energien beschleunigt werden, die im Spektrum der Kosmischen Strahlung beobachtet werden können. Die Wahrscheinlichkeit für einen erfolgreichen Beschleunigungsprozess durch mehrere Reflexionen ist im linearen Fall proportional zu Energie⁻². Durch weitere nichtlineare Einflüsse kann die Energieabhängigkeit angenähert werden, wie sie im Spektrum der hochenergetischen Kosmischen Strahlung beobachtbar ist.

Lizenz:

CC BY-SA 4.0

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