数值3+1电阻GRMHD的完全协变平均场发电机闭合
高能天体物理现象
2015-06-05 v3 广义相对论与量子宇宙学
数学物理
math.MP
摘要
天体物理学中常见的强大高能现象通常涉及物理引擎,如中子星和黑洞吸积盘,其特征是高度磁化等离子体、强引力场和相对论运动的组合。近年来,已经开发出广义相对论磁流体动力学(GRMHD)的数值方案来模拟此类系统的多维动力学,包括时空演化的可能性。这些方案也已扩展到理想极限之外,包括电阻效应,试图模拟在全局动力学中作用于小尺度(亚网格效应)的耗散物理过程。同样,磁场可能通过湍流发电机过程放大,这常被用来解释吸积盘和中子星所需的高磁化值。在此,我们首次提出进一步扩展,在数值3+1(电阻)GRMHD框架内包含平均场发电机作用的可能性。类比经典理论,提出一个完全协变的发电机闭合,假设共动系中的简单α效应。描述了其在动态时空GRMHD有限差分方案[X-ECHO代码:(Bucciantini and Del Zanna 2011)]中的实现,并给出了一组数值测试,尽可能与解析解进行比较。
引用
@article{arxiv.1205.2951,
title = {A fully covariant mean-field dynamo closure for numerical 3+1 resistive GRMHD},
author = {N. Bucciantini and L. Del Zanna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.2951},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 11 figures, accepted for publication in MNRAS