考虑宇宙线扩散效应的磁旋转不稳定性分析
高能天体物理现象
2015-03-17 v1 星系天体物理
摘要
我们呈现了磁旋转不稳定性（MRI）的线性稳定性分析与2.5维磁流体力学（MHD）模拟所得结果，其中包含宇宙线（CRs）的效应。我们考虑了沿磁场的CR扩散但忽略了跨场线扩散。本文考虑两种模型：剪切盒模型与差分旋转圆柱模型。我们研究了MRI如何受初始CR压力（即能量）分布影响。在剪切盒模型中，初始态为均匀分布。线性分析表明MRI增长率不依赖于CR扩散系数值。在差分旋转圆柱模型中，初始态为弱均匀垂直磁场穿过的恒定角动量多方盘。线性分析显示若CR扩散系数越大，MRI增长率变得越大。两类结果均被MHD模拟证实。MHD模拟结果表明，由MRI增长引起的物质向外运动不受CR压力梯度阻碍，且作用于集中物质的离心力变得更大。因此，MRI增长率增大。另一方面，若初始CR压力均匀，则MRI增长率几乎不依赖于CR扩散系数值。
引用
@article{arxiv.1503.04509,
title = {Analysis of the magneto-rotational instability with the effect of cosmic-ray diffusion},
author = {Takuhito Kuwabara and Chung-Ming Ko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.04509},
year = {2015}
}
备注
41 pages, 12 figures, published in ApJ in 2015