子弹的气泡包装:薄磁层赋予的稳定性
天体物理学
2009-11-13 v3 流体动力学
等离子体物理
摘要
最近有大量工作研究了薄磁层“覆盖”在并入更大星系团的核心上的情况;同样的过程似乎也出现在从星系团中心上升的气泡中。这种薄磁层可以在热学上将核心与星系团介质隔离,但这仅在产生该层的同一剪切过程随后不破坏它的前提下成立。另一方面,如果磁化层能够稳定自身以抵抗剪切不稳定性,那么该磁层可以在合并过程中产生减少核心物质剪切驱动混合的额外动力学效应。这些论点同样适用于低密度星系团气泡,后者甚至更容易被破坏。虽然众所周知磁场可以抑制不稳定性,但薄层能否在远大于其厚度的尺度上抑制不稳定性尚不清楚。本文考虑了薄磁化层赋予的稳定性。这样的层即使对波长远大于层厚度l的模式也能产生显著的稳定效应;要稳定十倍于此的模式,仅要求磁化层中的阿尔芬速度与相关的失稳速度相当——在纯开尔文-亥姆霍兹不稳定性情况下为剪切速度,在纯瑞利-泰勒不稳定性情况下为典型浮力速度。我们使用Athena代码进行的二维数值实验证实了我们的计算。
引用
@article{arxiv.0706.3216,
title = {Bubble-Wrap for Bullets: The Stability Imparted By A Thin Magnetic Layer},
author = {L. J. Dursi},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.3216},
year = {2009}
}
评论
20pp, 10 figures; ApJ in press. Please email any comments. v2: Typo in Atwood number definition fixed, and resolution study mentioned. v3: As accepted by ApJ