Процесс, в ходе которого заряженные частицы приобретают энергию в астрофизических средах.Ускорение частиц в астрофизике относится к процессам, в ходе которых заряженные частицы, такие как электроны и протоны, приобретают чрезвычайно высокие энергии в космических средах. Эти частицы, известные как космические лучи, могут достигать энергий, намного превышающих те, что достижимы в созданных человеком ускорителях. Понимание этих механизмов имеет решающее значение для объяснения таких явлений, как остатки сверхновых, активные ядра галактик и гамма-всплески.
Идея фермиевского ускорения была предложена Энрико Ферми в 1949 году, а модель диффузионного ударного ускорения была разработана в конце 1970-х годов такими исследователями, как Энтони Белл и Роджер Блэндфорд.
Одним из основных механизмов является диффузионное ударное ускорение, также известное как фермиевское ускорение первого порядка. В этом процессе частицы многократно рассеиваются магнитной турбулентностью по обе стороны ударной волны, приобретая энергию при каждом пересечении. Другим механизмом является магнитное пересоединение, при котором силовые линии магнитного поля разрываются и соединяются вновь, преобразуя магнитную энергию в кинетическую энергию частиц. Эффективность этих процессов зависит от силы магнитных полей и скорости ударной волны.
Понимание астрофизического ускорения частиц помогает в интерпретации наблюдений с телескопов и в разработке моделей распространения космических лучей, что важно для прогнозирования космической погоды и оценки радиационной опасности для астронавтов.
Самые энергичные космические лучи, известные как космические лучи сверхвысоких энергий, имеют энергии в миллионы раз превышающие те, что производятся в Большом адронном коллайдере.
