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datestamp: 2003-03-14 07:57:05
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status_changed: 2012-08-14 15:07:36
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Guthmann, Axel Winfried
title: Teilchenbeschleunigung an ultrarelativistischen Stoßfronten und Gamma-Ray Bursts
title_en: Particle acceleration at ultrarelativistic shocks and Gamma-Ray Bursts
ispublished: pub
subjects: ddc-530
divisions: i-851340
adv_faculty: af-13
keywords: Astroplasmaphysics , Relativistic Astrophysics
cterms_swd: Plasmaphysik
cterms_swd: Relativistische Astrophysik
note: Teile in: The Astrophysical Journal
abstract: In dieser Arbeit wird Teilchenbeschleunigung durch Fermi-Beschleunigung  erster Ordnung an ultra-relativistischen Stoßfronten untersucht.  Stoßfronten dieser Art werden in Gamma-Ray Bursts vermutet, kurzen Ausbrüchen  von Gamma-Strahlung, die die leuchtstärksten Objekte im Universum sind und  nicht-thermische Spektra aufweisen.   Die Teilchenverteilungsfunktion  für den Beschleunigungsprozeß wird mit einer weiterentwickelten  semi-analytischen Methode für verschiedene einfache magnetohydrodynamische  Situationen und beliebige Lorentzfaktoren berechnet. Die berechneten  Winkelverteilungen sind stark anisotrop. Die Impulsverteilungsfunktion gehorcht  einem Gesetz $\propto p^{-s}$, wobei sich bei asymptotischer  Stoßgeschwindigkeit $s=4.23$ für Plasmen mit dynamisch vernachlässigbarem  Magnetfeld  ergibt; die Konvergenz gegen diesen Wert setzt bei Lorentzfaktoren  der Stoßfront von etwa 10 ein. Dieser Index wird durch anisotrope  Streuung  kaum verändert, das Vorhandensein eines Magnetfeldes kann einen größeren  Unterschied bewirken. 
abstract_translated_text: This thesis regards the fermi particle acceleration process at ultrarelativistic shocks as they are supposed to be seen in Gamma-Ray  Bursts, short-lived bursts of Gamma-Radiation, which are the most luminous  objects in the universe. The distribution function of accelerated particles  is calculated using a semi-analytical method extended to allow arbitrary  high Lorentz-factors for the shocks. The angular part of the distribution function is highly anisotropic. For asymptotically high Lorentz-factors  there is a universal index $s=4.23$ for the momentum power-law part of  the distribution. This index is independent of the hydrodynamics, the  presence of a dynamically important magnetic field can increase it,  steepening the momentum spectrum. Anisotropic diffusion has a very small effect on the momentum distribution.
abstract_translated_lang: eng
class_scheme: pacs
class_labels: 98.70.Rz
date: 2002
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00003341
ppn_swb: 1643428861
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-33411
date_accepted: 2003-02-12
advisor: HASH(0x5644fa445cb0)
language: ger
bibsort: GUTHMANNAXTEILCHENBE2002
full_text_status: public
citation:   Guthmann, Axel Winfried  (2002) Teilchenbeschleunigung an ultrarelativistischen Stoßfronten und Gamma-Ray Bursts.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/3341/1/dissaguthmann.pdf