磁化脊-sheath 相对论喷流的三维相对论磁性流体力学模拟
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
我们对弱磁化和强磁化的相对论喷流进行了数值模拟，这些喷流嵌入弱磁化和强磁化的静止或弱相对论 (v = c/2) sheath 中。喷流沿流向的磁场用于这些通过新开发的 GRMHD 数值代码 RAISHIN（在其 RMHD 配置中使用）进行的模拟。在模拟中，Lorentz 因子为 γ = 2.5 的喷流被预cession 以打破初始平衡配置。在模拟中，声速在弱磁化情况下约小于 c/√3，在强磁化情况下约小于 0.3c。Alfvén 波速在弱磁化情况下约小于 0.07c，在强磁化情况下约小于 0.56c。对比数值模拟结果与正规模式分析中得到的理论预测——该分析可描述沿向均匀轴向磁化的圆柱形相对论喷流嵌入沿向均匀轴向磁化的相对论运动 sheath 的情况。该理论色散关系允许探讨与声速接近光速、Alfvén 波速接近光速以及相对论 sheath 速度相关的效应。数值模拟结果验证了弱磁化系统因 c/2 sheath 速度而导致的稳定性增加，以及强磁化系统因 c/2 sheath 速度而导致的稳定性增强。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0703190,
title = {3D Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Magnetized Spine-Sheath Relativistic Jets},
author = {Yosuke Mizuno and Philip Hardee and Ken-Ichi Nishikawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0703190},
year = {2009}
}
备注
31 pages, 8 figures, accepted for publicatin in ApJ. A paper with high resolution figures available at http://gammaray.nsstc.nasa.gov/~mizuno/research_new.html