We assess the impact of non-thermally shock-accelerated particles on the magnetohydrodynamic (MHD) jump conditions of relativistic shocks. The adiabatic constant is calculated directly from first-principles particle-in-cell simulation data, enabling a semi-kinetic approach to improve the standard fluid model and allowing for an identification of the key parameters that define the shock structure. We find that the evolving upstream parameters have a stronger impact than the corrections due to non-thermal particles. We find that the decrease in the upstream bulk speed result in deviations from the standard MHD model up to 10%. Furthermore, we obtain a quantitative definition of the shock transition region from our analysis. For Weibel-mediated shocks the inclusion of a magnetic field in the MHD conservation equations is addressed for the first time.
我々は、非熱的に加速された粒子が相対論的衝撃波の磁気流体力学（MHD）ジャンプ条件に及ぼす影響を評価する。断熱定数は、第一原理からの粒子セル（PIC）シミュレーションのデータから直接計算され、これにより標準的な流体モデルを改善する半運動論的アプローチが可能となり、衝撃波構造を定義する主要パラメータの同定が可能となる。我々は、進化する上流パラメータが非熱的粒子による補正よりも強い影響を与えることを見出す。また、上流バルク速度の減少が標準的なMHDモデルからの偏差を最大10%生じさせることを示す。さらに、我々の解析から衝撃波遷移領域の定量的定義が得られる。ワイベル不安定性が媒介する衝撃波については、MHD保存方程式への磁場の組み込みが初めて扱われる。