الحد الأقصى للطاقة للجسيمات المسرّعة في الصدمات الخالية من التصادمات النسبيّة

إشعاع ما بعد الوميض من انفجارات أشعة غاما (GRBs) يُفسر عادةً على أنه إشعاع زنكروتروني من الإلكترونات المسرّعة عند الصدمة الخارجية لـ GRB، التي تنتشر بسرعات نسبيّة في الوسط بين النجمي المغنطيسي. من خلال محاكاة متعددة الأبعاد للجسيمات في الخلايا، نستكشف أداء التسريع للصدمات النسبيّة الضعيفة المغنطيسية، ضمن نطاق المغنطة 0<سيغما<1e-1. المجال المغنطيسي قبل الصدمة يكون عمودياً على التدفق، كما هو متوقع بشكل عام للصدمات النسبيّة. نجد أن الصدمات النسبيّة العمودية المنتشرة في بلازما الإلكترونات والبوزيترونات توفر تسريعاً فعّالاً للجسيمات إذا كانت المغنطة سيغما<1e-3. بالنسبة لبلازما الإلكترون-الأيون، يحدث الانتقال إلى تسريع فعّال عند سيغما<3e-5. هنا، تجرى عملية التسريع بشكل مشابه للنوعين، حيث تدخل الإلكترونات إلى الصدمة تقريباً في توازن مع الأيونات، نتيجةً لارتفاع الحرارة القوي في الاضطراب الذاتي المُولد في الأعلى. في كل من الصدمات الإلكترونية-البوزيترونية وصدمات الإلكترون-الأيون، نجد أن الحد الأقصى لطاقة الجسيمات المسرّعة يتزايد مع مرور الوقت كما t^(1/2). هذا التدرج أقل حدة من حد بوهما المعروف (والمفترض بشكل شائع)، وينتج طبيعياً عن الطبيعة الصغيرة النطاق لاضطراب وايبل المُولد في طبقة الصدمة. في البلازما المغنطيسية، تزداد طاقة الجسيمات المسرّعة حتى تصل إلى قيمة تشبع تتناسب مع المغنطة كما سيغما^(-1/4). يُمنع المزيد من الطاقة من خلال حقيقة أن الاضطراب الذاتي المُولد محصور ضمن منطقة محدودة بسماكة تتناسب مع سيغما^(-1/2) حول الصدمة. يمكن أن توفر نتائجنا مدخلات قائمة على الفيزياء لنماذج الانبعاث غير الحراري من مجموعة متنوعة من المصادر الفلكية، مع أهمية خاصة لإشعاعات ما بعد انفجارات أشعة غاما.