MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■035    ▼a(MiAaPQ)Purdue25655319
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a500
■1001  ▼aDavis,  Zachary.
■24510▼aKinetic  Modeling  of  Relativistic  Turbulencewith  Application  to  Astrophysical  Jets
■260    ▼a[Sl]▼bPurdue  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a126  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Giannios,  Dimitrios.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Purdue  University,  2024.
■520    ▼aUnderstanding  the  acceleration  of  particles  responsible  for  high-energy  non-thermal  phenomena  in  astrophysical  jets  is  a  ubiquitous  pursuit.  A  possible  culprit  for  non-thermal  particle  acceleration  is  turbulence.  Specifically  in  this  thesis,  I  investigate  highly  magne-  tized  or  relativisticturbulence,  where  the  magnetic  energy  to  enthalpy  ratio  of  the  plasma  is  much  greater  than  one,  as  a  possible  high-energy  accelerator  inside  relativistic  jets.  I  do  this  through  three  distinct  projects.My  first  project  [1]  (discussed  in  Section  3)  was  built  upon  a  recent  study  of  relativistic  turbulence  from  [2],  which  found  that  a  non-thermal  particle  equilibrium  can  be  achieved  when  a  plasma  is  heated  via  turbulence  but  allowed  to  cool  radiatively.  I  extrapolated  these  results  from  PIC  (Particle-in-Cell)  simulations  to  larger  scales  and  magnetizations,  allowing  me  to  encode  key  microphysical  results  of  PIC  simulations  into  a  Fokker-Planck  formalism.  Combining  these  results  with  a  single  zone  model  for  a  blazar  jet,  I  successfully  define  the  underlying  particle  distribution  with  the  global  parameters  of  the  emission  region.  To  test  this  model,  I  fit  data  from  12  sources  and  successfully  constrain  key  blazar  parameters  such  as  magnetization,  bulk  Lorentz  factor,  emission  region  size,  and  distance  from  the  central  engine.My  second  project  covers  the  development  and  testing  of  the  open-source  toolkit  Tleco.  This  code  base  was  used  to  evolve  the  Fokker-Planck  equation  and  solve  the  resultant  emission  in  my  first  project.  Tleco  offers  efficient  algorithms  for  evolving  particle  distributions  and  solving  the  resultant  emission.  It  is  meant  to  be  user-friendly  and  easily  customizable.My  third  project  attempts  to  enhance  our  understanding  of  coherent  structures  in  relativistic  turbulence.  I  employ  intermittency  analysis  to  establish  a  link  between  statistical  fluctuations  within  the  plasma  and  regions  of  high-energy  dissipation.  To  achieve  this,  we  used  first-principle  turbulent  PIC  simulations  across  a  range  of  magnetizations  and  fluctuating  magnetic  field  values.  By  utilizing  the  statistical  fluctuations  to  determine  the  fractal  dimension  of  the  structures,  I  then  examine  their  filling  fraction  and  its  dependence  on  magnetization  and  the  fluctuating  magnetic  field.
■590    ▼aSchool  code:  0183.
■650  4▼aPlasma
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■650  4▼aCharged  particles
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■650  4▼aAtoms  &  subatomic  particles
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■650  4▼aTheoretical  physics
■690    ▼a0791
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■690    ▼a0753
■71020▼aPurdue  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-04B.
■790    ▼a0183
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17162737▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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