The present paper provides a theoretical approach for the evaluation of the low frequency spontaneously emitted electromagnetic (EM) fluctuations in Kappa magnetized plasmas, which include the kinetic Alfvén, fast magnetosonic/whistler, kinetic slow mode, ion Bernstein cyclotron modes, and higher-order modes. The model predictions are consistent with particle-in-cell simulations. Effects of suprathermal particles on low frequency fluctuations are studied by varying the power index, either for ions (κi) or for electrons (κe). Computations for an arbitrary wave vector orientation and wave polarization provide the intensity of spontaneous emissions to be enhanced in the presence of suprathermal populations. These results strongly suggest that spontaneous fluctuations may significantly contribute to the EM fluctuations observed in space plasmas, where suprathermal Kappa distributed particles are ubiquitous.
本論文は、Kappa磁化プラズマにおける低周波の自発電磁変動の評価に関する理論的アプローチを提供する。これには、運動論的アルフヴェン波、高速磁気音波/ホイッスラー波、運動論的遅いモード、イオンバーンスタインサイクロトロンモード、および高次モードが含まれる。モデルの予測は、粒子セルシミュレーションと一致する。超熱的粒子の低周波変動への影響は、イオン(κi)または電子(κe)のいずれかについて、べき指数を変化させることによって調べられる。任意の波数ベクトル方向と波の偏極に対する計算により、超熱的粒子集団の存在下で自発放射の強度が増強されることが示される。これらの結果は、超熱的Kappa分布粒子が普遍的に存在する宇宙プラズマにおいて観測される電磁変動に、自発変動が有意に寄与し得ることを強く示唆する。