超新星遗迹激波加速粒子中的微观物理过程
批准号:
11873042
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
方军
依托单位:
学科分类:
恒星晚期演化及爆发、致密天体及其相关高能过程
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
向飞、李祥、常姗、林文慧、成江、卢春燕
中文摘要
带电粒子在超新星遗迹激波中被加速,其中发生的微观物理过程是理解遗迹中的粒子加速和磁场机制,以及银河系宇宙线粒子起源的关键。本项目将基于全粒子数值模拟方法,研究(1)在不同环境下带电粒子在超新星遗迹激波中的加速过程,获得粒子加速效率、扰动磁场激发、被加速粒子能谱分布特征;(2)激波中粒子加热机制,解释观测到的超新星遗迹中的电子、质子温度比;(3)宇宙线粒子在非相对论激波中的再加速过程,进一步探究来自超新星遗迹与分子云相互作用系统的伽马射线的起源本质。
英文摘要
Charged particles can be accelerated at the shocks of supernova remnants (SNRs), and the involved microphysics is the key to understand the particle acceleration and the magnetic amplification in SNRs, and the origin of the Galactic cosmic rays. Based on full particle simulation, this project, firstly, intends to investigate the acceleration process of the charged particles in the SNRs evolved in various environments, and the acceleration efficiency, the amplification of the disturbed magnetic field, the energy distribution of the accelerated particles can be achieved. Secondly, the heating of the particles in some SNRs are studied to interpret the detected electron/proton temperature ratio. Finally, the reacceleration of the cosmic rays by a non-relativistic shock is investigated, and the origin of the gamma-rays from those SNRs interacting with molecular clouds can be further enlightened.
超新星爆发时高速喷出的物质与周围介质相互作用形成非相对论激波,产生高能粒子并发出多波段辐射。超新星遗迹是银河系内重要的高能粒子源及伽马射线源,其辐射形态也往往各不相同。本项目基于数值模拟方法研究非相对论激波中带电粒子的加速以及超新星遗迹在非均匀介质中的演化,有助于进一步弄清楚银河系中高能宇宙线粒子的加速过程、高能伽马射线起源以及解释具有特殊形态的超新星遗迹产生机制。另外,我们也研究了近期观测到的部分100 TeV伽马射线源的起源,认为它们极可能产生于脉冲星风云。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
登录
查看更多内容
Numerically investigating the peculiar periphery of a supernova remnant in the medium with a density gradient: the case of RCW 103
对具有密度梯度的介质中超新星遗迹的奇特外围进行数值研究:RCW 103 的情况
DOI:
10.1088/1674-4527/21/2/33
发表时间:
2020-08
期刊:
Research in Astronomy and Astrophysics
影响因子:
1.8
作者:
[Lu Chun-Yan, Yan Jing-Wen, Wen Lu, Fang Jun]
通讯作者:
Fang Jun
Investigating the energy distribution of the high-energy particles in the Crab nebula
研究蟹状星云中高能粒子的能量分布
DOI:
10.1088/1674-4527/21/11/286
发表时间:
2021-09
期刊:
Research in Astronomy and Astrophysics
影响因子:
1.8
作者:
[Wen Lu, Wu Ke-Yao, Yu Huan, Fang Jun]
通讯作者:
Fang Jun
Early acceleration of electrons and protons at the nonrelativistic quasiparallel shocks with different obliquity angles
不同倾角非相对论准平行激波下电子和质子的早期加速
DOI:
10.1088/1674-4527/19/12/182
发表时间:
2019-08
期刊:
Research in Astronomy and Astrophysics
影响因子:
1.8
作者:
[Jun Fang, Chun-Yan Lu, Jing-Wen Yan, Huan Yu]
通讯作者:
Huan Yu
DOI:
10.3847/1538-4357/ac6c8c
发表时间:
2022-05
期刊:
The Astrophysical Journal
影响因子:
--
作者:
[Yunlu Gong;Liancheng Zhou;Min Yuan;Haiyun Zhang;T. Yi;J. Fang]
通讯作者:
Yunlu Gong;Liancheng Zhou;Min Yuan;Haiyun Zhang;T. Yi;J. Fang
Kinetic simulation of electron, proton and helium acceleration in a non-relativistic quasi-parallel shock
非相对论准平行激波中电子、质子和氦加速的动力学模拟
DOI:
10.1093/mnras/stac886
发表时间:
2022-02
期刊:
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子:
4.8
作者:
[Jun Fang, Qi Xia, Shiting Tian, Liancheng Zhou, Huan Yu]
通讯作者:
Huan Yu
共 9 条
超新星遗迹与脉冲星风云中粒子激波加速机制数值研究
-
批准号:12563010
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:31.00万元
-
批准年份:2025
-
负责人:方军
-
依托单位:
LHAASO源脉冲星风云的伽马射线辐射物理分析
-
批准号:U2031107
-
项目类别:联合基金项目
-
资助金额:44.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:方军
-
依托单位:
高能粒子激波加速与超新星遗迹辐射分布形态
-
批准号:11563009
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:50.0万元
-
批准年份:2015
-
负责人:方军
-
依托单位:
超新星遗迹非线性扩散激波加速及遗迹动力学演化
-
批准号:11103016
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30.0万元
-
批准年份:2011
-
负责人:方军
-
依托单位:
国内基金
海外基金