Aceleración no térmica de electrones, positrones y protones en un choque colisionless cuasiparalelo no relativista

Se han observado positrones energéticos en el medio interestelar, y se han detectado positrones de alta energía con energías relativistas de hasta aproximadamente 1 TeV en los rayos cósmicos galácticos. Realizamos un estudio sobre la aceleración de partículas, específicamente positrones, en un choque colisionless cuasiparalelo no relativista inducido por un plasma compuesto de protones, electrones y positrones. La relación de densidad numérica de positrones a protones en el plasma es 0.1. Nos centramos en un choque representativo con un número de Mach sónico de 17.1 y un número de Mach Alfvénico de 16.8 en el marco de reposo del choque. Para investigar los mecanismos de aceleración de partículas que incluyen positrones en el choque, utilizamos simulaciones unidimensionales de partículas en una celda (PIC). Se encontró que las tres especies de partículas en el choque pueden ser aceleradas y exhiben espectros de ley de potencia. En el frente del choque, una porción significativa de las partículas entrantes aguas arriba son reflejadas y sufren un aumento significativo de energía, y estas partículas reflejadas pueden ser eficientemente inyectadas en el proceso de aceleración difusiva del choque (DSA). Además, los positrones reflejados pueden ser aún más acelerados por un campo eléctrico paralelo al campo magnético cuando se mueven a lo largo del campo magnético aguas arriba del choque. Como resultado, los positrones pueden ser acelerados preferentemente para ser inyectados en el proceso DSA en comparación con los electrones.