盘风的 3D 模拟：扩展径向自相似 MHD 模型
太阳与恒星天体物理
2015-06-18 v1 高能天体物理现象
摘要
源自吸积盘内区的盘风被视为磁准直外流的基本组成部分。描述盘驱动喷流的唯一可用解析 MHD 解是那些具有径向自相似对称性的解。然而，径向自相似 MHD 喷流模型通常存在三个几何缺陷：(i) 喷流轴处的奇点，(ii) 必要的轴对称假设，以及 (iii) 缺乏内禀径向尺度，即喷流在形式上延伸至径向无穷远。因此，需要通过求解完整的三维 MHD 方程并在有限径向距离处设定终止半径，将解析解向轴方向扩展。我们在此专注于研究放宽 (ii) 轴对称假设的影响，即对穿越所有磁流体动力学临界面的盘风进行完整的 3D 数值模拟。我们将这些运行的结果与先前的轴对称 2.5D 模拟进行了比较。所有模拟中的流动结构显示出强烈的相似性。3D 运行达到了稳态，并且对于大多数物理量而言保持接近轴对称，除了极向磁场和环向速度略微偏离轴对称。后者显示出 instability 的迹象，然而这些迹象仅限于快磁声分离面内部的区域。流动中存在的力，无论是准直性质还是加速性质，在 2.5D 和 3D 运行中均吻合良好。我们得出结论，即使在放宽轴对称这一基本假设后，解析解的表现依然良好。
引用
@article{arxiv.1402.0002,
title = {3D simulations of disc-winds extending radially self-similar MHD models},
author = {Matthias Stute and Jose Gracia and Nektarios Vlahakis and Kanaris Tsinganos and Andrea Mignone and Silvano Massaglia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.0002},
year = {2015}
}
备注
8 pages, 6 figures, accepted for publication in MNRAS