Cosmic ray production and transport in astrospheres
Cosmic ray production and transport in astrospheres
批准号:
232615537
负责人:
Dr. Klaus Scherer
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2012
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2011-12-31 至 2018-12-31
中文摘要
关于星系宇宙射线光谱的一个范例是,它们是在剧烈事件中产生的,比如超新星爆炸。最近,我们已经证明,类太阳恒星可以通过在它们的外层天体中产生所谓的异常宇宙射线(ACRs),从最初的星际中性原子中产生宇宙射线质子谱的较低能量范围。本提案的主要目标是继续并扩展这种方法,即基于观测,对位于不同星际环境中的冷(F,G,K和M)以及热(O和B)恒星的天体球体(星际气泡)及其ACR产生进行建模。因此,我们将首次量化冷恒星对宇宙射线低能(GeV)范围的贡献,并对热恒星的天体球(星际气泡)产生的中能(TeV)范围进行定量估计。为了做到这一点,我们将首次在热恒星的能量方程中不仅纳入冷却和加热项,而且还将自一致地考虑欧拉方程中的质量,动量和能量负载。对于后者,电离反应,如不同原子和离子之间的电荷交换,以及电子撞击和光电离将包括在bopo代码中。因此,在对天球的大尺度结构进行建模后,我们将自洽地确定大尺度异常宇宙射线通量及其在星际介质中的泄漏。这项提议的研究是及时的,因为它为最近对单电离H3区域的观测提供了解释,以及在TeV范围内宇宙射线的起源。这些观测是最近由像冰立方这样的大面积望远镜和伽马射线天文台进行的。作为该模型的固有结果,我们将在冷恒星的天体球内提供宇宙射线和中性氢通量,可能在可居住的区域内有系外行星。所有结果将在Ruhr-Universität Bochum的公共服务器上公布。
英文摘要
One paradigm concerning galactic cosmic ray spectra is that they are created in violent events, like supernova explosions. Recently, we have demonstrated that Sun-like stars can contribute to the lower energy range of the cosmic ray proton spectrum, by creating so-called anomalous cosmic rays (ACRs) in their outer astrospheres from originally interstellar neutral atoms. The main goal of this proposal is to continue and extend this approach, i.e. to model, based on observations, astrospheres (interstellar bubbles) and their ACR production for cool (F,G,K, and M) as well as for hot (O and B) stars located in different interstellar environments. Thus, we will, for the first time, quantify the contribution of cool stars to the low energy (GeV) range of cosmic rays, and give a quantitative estimate for the middle energy (TeV) range produced in astrospheres (interstellar bubbles) of hot stars. To do so, we will for the first time, incorporate not only cooling and heating terms in the energy equation of hot stars, but also consider the mass,- momentum-, and energy loading in the Euler equations self-consistently. For the latter the ionization reactions, like charge exchange between different atoms and ions, as well as the electron impact and photoioniziation will be included into the BoPo-code. Thus after modeling the large scale structure of astropheres, we will self-consistently determine the large scale anomalous cosmic ray flux and its leakage into the interstellar medium. The proposed research is timely, because it offers explanations to the recent observations of single ionized H3 regions, as well as the origin of cosmic rays in the TeV range. Such observations were recently made by the large area telescopes, like IceCube among others, and gamma-ray observatories.As an inherent result of the model we will provide the cosmic ray and neutral hydrogen fluxes inside the astrospheres of cool stars, possibly hosting exoplanets in habitable zones. All results will be made available on a public server at the Ruhr-Universität Bochum.
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Lyman-alpha Radiation Pressure in the Heliosphere: Results from a 3D Monte Carlo Radiative Transfer Simulation
日光层中的莱曼-α 辐射压力:3D 蒙特卡罗辐射传输模拟的结果
DOI:
10.1088/1742-6596/642/1/012007
发表时间:
2015
期刊:
Journal of Physics: Conference Series
影响因子:
--
作者:
[B. Fayock, G. P. Zank, J. Heerikhuisen, C. R. Gilbert, K. Scherer]
通讯作者:
K. Scherer
The IBEX ribbon as a signature of the inhomogeneity of the local interstellar medium
IBEX 带作为局部星际介质不均匀性的标志
DOI:
10.1051/0004-6361/201322064
发表时间:
2014
期刊:
Astronomy and Astrophysics
影响因子:
6.5
作者:
[H. Fichtner, K. Scherer, F. Effenberger, J. Zønnchen, N. Schwadron, D. J. McComas, David J.]
通讯作者:
David J.
DOI:
10.1007/s11214-017-0354-8
发表时间:
2016-12
期刊:
Space Science Reviews
影响因子:
10.3
作者:
[N. Pogorelov;H. Fichtner;A. Czechowski;A. Lazarian;B. Lembége;J. A. Roux;Marius Potgieter;K. Scherer;E. Stone;R. D. Strauss;T. Wiengarten;P. Wurz;G. Zank;Ming Zhang]
通讯作者:
N. Pogorelov;H. Fichtner;A. Czechowski;A. Lazarian;B. Lembége;J. A. Roux;Marius Potgieter;K. Scherer;E. Stone;R. D. Strauss;T. Wiengarten;P. Wurz;G. Zank;Ming Zhang
Ionization rates in the heliosheath and in astrosheaths - Spatial dependence and dynamical relevance
日鞘和星鞘中的电离率 - 空间依赖性和动力学相关性
DOI:
10.1051/0004-6361/201321151
发表时间:
2014
期刊:
Astronomy and Astrophysics
影响因子:
6.5
作者:
[K. Scherer, H. Fichtner, H. J. Fahr, M. Bzowski, S. E. S.Ferreira]
通讯作者:
S. E. S.Ferreira
DOI:
10.3847/2041-8213/aa8def
发表时间:
2017
期刊:
The Astrophysical Journal Letters
影响因子:
--
作者:
[H. J. Fahr, S. M. Krimigis, H. Fichtner, K. Scherer, A. Sylla, S. E. S. Ferreira, M. S. Potgieter]
通讯作者:
M. S. Potgieter
共 17 条
Astrospheric shielding of habitable planets
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批准号:491027218
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:--
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负责人:Dr. Klaus Scherer
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依托单位:
国内基金
海外基金
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基于慧眼-HXMT宽能段观测的X射线吸积脉冲星磁场研究
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批准号:12373051
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.00万元
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批准年份:2023
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负责人:侯贤
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依托单位:
同步X-ray成像对调控自噬的联合疗法抗三阴性乳腺癌机制研究
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批准号:22ZR1470600
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2022
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负责人:张瑜
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依托单位:
基于时空信息融合的2D X-ray到3D CT图像配准实时引导肺癌放疗研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2022
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负责人:肖汉光
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依托单位:
土壤孔隙结构调控斥水性土壤水分运动的作用机理研究
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批准号:42107329
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:李生平
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依托单位:
蛋白质紫外吸收光谱的机器学习模拟
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批准号:22103019
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:张衿潇
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依托单位:
不同基因型大豆根系生长改善压实土壤结构的机制研究
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批准号:42007010
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:任利东
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依托单位:
荷载、浸水条件下花岗岩残积土微细观结构演化及损伤本构关系
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批准号:51978413
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2019
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负责人:赵燕茹
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依托单位:
基于X射线线形分析技术的钒高温高压强度特性研究
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批准号:11872056
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2018
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负责人:敬秋民
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依托单位:
基于原位局域表面等离子体共振技术的CeO2/Ag催化剂表界面效应探索及在催化氧化甲醛中应用
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批准号:21802066
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:26.6万元
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批准年份:2018
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负责人:卜奕玢
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依托单位:
CAT、DSA、x-ray与解剖技术相结合确立小腿后外侧皮支链皮瓣血管构筑
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批准号:31860294
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:42.0万元
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批准年份:2018
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负责人:秦向征
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依托单位: