Biermann 电池效应介导的三维碰撞等离子体中的磁重联

最近的实验展示了碰撞等离子体羽流之间的磁重联，其中重联磁场是由等离子体中的 Biermann 电池效应自生成的。利用完全动能的三维模拟，我们展示了这些实验中磁场和等离子体的完整演化，包括围绕膨胀羽流的自洽磁场生成。两种等离子体的碰撞驱动了电流片的形成，重联以强烈的时间和空间依赖方式发生，展示了一种新的三维重联机制。具体而言，我们观察到快速、垂直局域化的 Biermann 介导重联，这是一个固有的三维过程，其中电流片中的温度分布与面外烧蚀密度分布相结合，促使流入的磁力线断裂，并在下游重联磁场。快速重联由 Biermann 效应和无迹电子压力张量共同维持，其中磁岛的发展似乎调节了后者的贡献。我们提出了一种简单而通用的公式，以考虑 Biermann 介导重联在一般天体物理场景中的相关性。