ON ORIGIN AND DESTRUCTION OF RELATIVISTIC DUST AND ITS IMPLICATION FOR ULTRAHIGH ENERGY COSMIC RAYS
Notice bibliographique
Résumé
Dust grains may be accelerated to relativistic speeds by radiation pressure, diffusive shocks, and other acceleration mechanisms. Such relativistic grains have been suggested as primary particles of ultrahigh energy cosmic rays (UHECRs). In this paper, we first revisit the problem of acceleration by radiation pressure and calculate maximum grain velocities achieved. We find that grains can be accelerated to relativistic speeds with Lorentz factor $\gamma < 2$ by powerful radiation sources, which is lower than earlier estimates showing that $\gamma$ could reach $\sim 10$. We then investigate different destruction mechanisms for relativistic grains traversing a variety of environments. In solar radiation, we find that the destruction by thermal sublimation and Coulomb explosions is important. We also quantify grain destruction due to electronic sputtering by ions and grain-grain collisions. Electronic sputtering is found to be rather inefficient, whereas the evaporation following grain-grain collisions is shown to be an important mechanism for which the $a \sim 0.01- 1\mu$m grains would be destroyed after sweeping a gas column $N_{Coul}\sim 5\times 10^{19}-5\times 10^{20}cm^{-2}$. Relativistic dust in the interstellar medium and intergalactic medium (IGM) would be disrupted by Coulomb explosions due to collisional charging after traversing a gas column $N_{Coul} \sim 10^{17}cm^{-2}$ unless grain material is very strong. We show that photoelectric emission by optical and ultraviolet background radiation is also significant for the destruction of relativistic dust in the IGM. The obtained results indicate that relativistic dust from galaxies would be destroyed before reaching the Earth's atmosphere and unlikely to account for UHECRs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».