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Nonrelativistic parallel shocks in unmagnetized and weakly magnetized plasmas

  • We present results of 2D3V particle-in-cell simulations of nonrelativistic plasma collisions with absent or parallel large-scale magnetic field for parameters applicable to the conditions at young supernova remnants. We study the collision of plasma slabs of different density, leading to two different shocks and a contact discontinuity. Electron dynamics play an important role in the development of the system. While nonrelativistic shocks in both unmagnetized and magnetized plasmas can be mediated by Weibel-type instabilities, the efficiency of shock-formation processes is higher when a large-scale magnetic field is present. The electron distributions downstream of the forward and reverse shocks are generally isotropic, whereas that is not always the case for the ions. We do not see any significant evidence of pre-acceleration, neither in the electron population nor in the ion distribution.

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Verfasserangaben:Jacek Niemiec, Martin PohlORCiDGND, Antoine Bret, Volkmar Wieland
DOI:https://doi.org/10.1088/0004-637X/759/1/73
ISSN:0004-637X
ISSN:1538-4357
Titel des übergeordneten Werks (Englisch):The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics
Verlag:IOP Publ. Ltd.
Verlagsort:Bristol
Publikationstyp:Wissenschaftlicher Artikel
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2012
Erscheinungsjahr:2012
Datum der Freischaltung:26.03.2017
Freies Schlagwort / Tag:ISM: supernova remnants; acceleration of particles; instabilities; methods: numerical; plasmas; shock waves
Band:759
Ausgabe:1
Seitenanzahl:20
Fördernde Institution:Narodowe Centrum Nauki [DEC-2011/01/B/ST9/03183]; Deutsche Forschungsgemeinschaft [PO 1508/1-1]; Spanish Ministerio de Educacion y Ciencia [ENE2009-09276]
Organisationseinheiten:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik und Astronomie
Peer Review:Referiert
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