The problem of cosmic ray scattering in magnetohydrodynamic turbulence is revisited using a recently developed Monte Carlo simulation code. Diffusion coefficients are obtained using magnetostatic turbulence, slab Alfvénic turbulence with and without electric fields and isotropic magnetosonic turbulence with and without electric fields. All non-magnetostatic simulations are carried out for different values of the Alfvén velocity so that the effects of different particle to Alfvén velocity ratios can be studied. For slab turbulence, it is shown that Alfvén waves guarantee the recovery of diffusion, as predicted by analytical studies. The inclusion of electric fields, however, immediately leads to superdiffusion, if the Alfvén velocity is not too small. Furthermore, the energy gain through stochastic acceleration processes is investigated both qualitatively and quantitatively. The comparison with previous simulation reveals both similarities and interesting differences.
宇宙線散乱の問題は、最近開発されたモンテカルロシミュレーションコードを用いて、磁気流体力学乱流の中で再考察される。拡散係数は、静磁気乱流、電場の有無にかかわらないスラブ型アルフヴェン乱流、および電場の有無にかかわらない等方性磁気音波乱流を用いて得られる。すべての非静磁気シミュレーションは、異なるアルフヴェン速度の値に対して実行され、粒子速度とアルフヴェン速度の比の異なる値の影響を研究できるようにする。スラブ型乱流については、アルフヴェン波が拡散の回復を保証することが示され、これは解析的研究の予測と一致する。しかし、電場を含めると、アルフヴェン速度が小さすぎない場合、直ちに超拡散が生じる。さらに、確率加速過程によるエネルギー利得は、定性的および定量的に調査される。以前のシミュレーションとの比較は、類似点と興味深い相違点の両方を明らかにする。