1–2 Mar 2023
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A. Costa/A. Sciaccaluga: Simulations of unstable recollimation shocks and Fermi-like particle acceleration

2 Mar 2023, 12:20
15m

Description

Gli extreme TeV BL Lacs rappresentano una sifda ancora aperta per i modelli standard di emsissione. La Spectral Energy Distribution è caratterizzata da un secondo picco oltre 1 TeV, uno spettro sub-TeV molto ripido e una bassa variabilità temporale, proprietà difficilmente riproducibili utilizzando modelli basati su un singolo shock . Zech & Lemoine (2021) hanno proposto che una serie di shock obliqui, come nel caso di ricollimazione-riflessione in getti riconfinati dalla pressione esterna, possa accelerare gli elettroni ad energie sufficientemente elevate da giustificare l’estrema SED dei TeV blazars. Recenti simulazioni 3D hanno mostrato tuttavia che la nota serie di ricollimazione-riflessione può venire distrutta da una forma intrinsecamente tridimensionale dell’instabilità di Rayleigh-Taylor che si sviluppa a valle del primo shock di ricollimazione. L’instabilità può provocare forte turbolenza e la distruzione del getto stesso. Nonostante il campo magnetico possa sopprimere l’instabilità, questo accade per valori di magnetizzazione almeno superiori a 10^(-4), ben al di sopra di quelli ricavati per gli extreme blazars. Abbiamo dunque proposto in Tavecchio, Costa & Sciaccaluga un modello alternativo, in cui le particelle non termiche vengono prima accelerate dallo shock e in seguito energizzate ulteriormente dalla turbolenza. L’idea è stata testata in primo luogo senza considerare lo smorzamento della turbolenza, effetto incluso in un paper successivo, Sciaccaluga & Tavecchio. Attualmente il modello è stato testato con una sola sorgente, ma un prossimo obiettivo è il confronto con tutti gli spettri dei cataloghi attualmente esistenti attraverso l’implementazione di un algoritmo di fitting. Parallelamente, si sta svolgendo un programma di simulazioni 3D hybrid-relMHD con il codice PLUTO per studiare l’evoluzione dell’instabilità nel caso di getti di extreme blazars e caratterizzare consistentemente la prima fase dell’accelerazione e lo sviluppo della turbolenza in vista della possibile implementazione in PLUTO di un modulo accelerazione Fermi II.

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