Upload
fiorella-gatto
View
221
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Meccanismi di accelerazione(Fermi)
Meccanismi di accelerazione (Fermi – primo ordine)
Shock causato da una Supernova Remnant velocita’ di espansione VR molto maggiore di quella del suono nel mezzo
Schematizzazione “planare”
Meccanismi di accelerazione(Fermi – primo ordine)[1]
asse xx=0
i
out
DWUP
Ei
Ef
(unshocked)
(shocked) particella relativistica
Meccanismi di accelerazione(Fermi – primo ordine)[2]
Shock che si propaga a velocita’ supersonica Unel sistema stazionario del gas interstellare.Nel riferimento del gas non perturbato: parametri a monte (UP) dello shock: 2 , P2 ,T2 parametri a valle (DW) dello shock:1 , P1 ,T1
Nel riferimento dello shock le particelle arrivano da DW con velocita’ v1=-U ed escono con velocita’ v2 =-1/4 UConservazione del # di particelle 1v1=2v2
Ci aspettiamo: 2 /1=(+ 1)/(- 1)Gas completamente ionizzato: = 5/3 v1/v2 = 4
UP DW
u = velocita` del materiale UP nel sistema del gasesterno (cioe` della zona DW)U velocita` del fronte nel medesimo sistemaNel sistema dello shock: velocita` del materiale DW: v1= -Uvelocita` del materiale UP: v2=u-U u=v2-v1
Meccanismi di accelerazione(Fermi – primo ordine)[3]
Nel riferimento del mezzo DW le particelle chevengono da UP sembrano viaggiare verso DW con velocita’ ¾ U:
Nel riferimento del mezzo UP le particelle chevengono da DW sembrano viaggiare verso lo shock con velocita’ ¾ U:
Una particella che attraversi lo shock in unoqualsiasi dei due versi ha una buona probabilita’ di subire un urto centrale che larimanda indietro, con energia aumentata
UP DW
Un modello giocattolo per il meccanismo di Fermi
v v
shockwave02.asf.mov
Meccanismi di accelerazione(Fermi – primo ordine)[4]
Meccanismi di accelerazione(Fermi – primo ordine)[5]
i
out
x
U
UPDW
Meccanismi di accelerazione(Fermi – primo ordine)[6]
Il guadagno in energia ora e’ lineare in !
Meccanismi di accelerazione(Fermi – primo ordine)[7]
2
0
2
1
esc
2
1
1
2
2211212
esc
2cr
cr
21esc
00
dEdN
11
3P;44 :
:con ;3
4
3
4 ;
4P
uscente Flusso
4/entrante Flusso
entrante ussouscente/Fl Flusso :yprobabilit Escape
; P
:con
E
E
vvv
ve
vvc
vv
c
v
v
c
c
vv
E
ENN