磁化相对论性激波波前的力学模型

相对论性激波波前的演化通常在前向激波与反向激波区域间压力平衡的假设下描述。然而，这种处理通常违背能量守恒定律，且与现有MHD数值模拟结果不一致。先前工作提出了非磁化激波波前的力学模型以解决该问题。本文将力学模型推广到由具有任意磁化参数$\sigma_{\rm ej}$的抛射物所驱动的激波波前情形。我们通过考虑一个长寿命磁化抛射物检验了修正的力学模型，发现其在能量守恒方面远优于压力平衡处理。对于恒定的中心引擎风光度$L_{\rm ej} = 10^{47}{\rm erg~s^{-1}}$且$\sigma_{\rm ej} < 10$，在小半径处对能量守恒的偏离可忽略不计，但即使在距中心引擎$10^{19}{\rm cm}$处也仅小于$25\%$。对于有限寿命的中心引擎，反向激波穿越磁化抛射物的时间对于具有更高$\sigma_{\rm ej}$的抛射物更早，这与先前的解析和数值结果一致。总体而言，力学模型比传统解析模型更精确，结果更接近数值模拟。