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具有磁化的一维相对论磁流体力学中的Bjorken流

核理论 2016-04-27 v2 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们研究了在横向磁场存在下,即理想横向磁流体力学极限中,具有无限电导率的理想流体的一维、纵向boost不变运动。在我们对先前工作Roy等人[Phys. Lett. B 750, 45 (2015)]的扩展中,我们考虑流体具有非零磁化强度。首先,我们假设恒定的磁化率χm\chi_{m}并考虑极端相对论理想气体状态方程。对于顺磁流体(即χm>0\chi_{m}>0),能量密度的衰减减慢,因为流体从磁场获得能量。对于抗磁流体(即χm<0\chi_{m}<0),能量密度衰减更快,因为它将能量馈入磁场。此外,当磁场被视为外部磁场并且以固有时间τ\tau的幂律τa\sim\tau^{-a}衰减时,根据aaχm\chi_m的值可以找到两种不同的解。最后,我们还用依赖于温度的磁化率和由格点QCD数据给出的现实状态方程求解了一维Bjorken流的理想磁流体力学方程。我们发现由于非零磁化,温度和能量密度衰减得更慢。然而,对于重离子碰撞典型的磁场值,该效应相当小。仅对于比重离子碰撞预期大约一个数量级的磁场,系统被显著重加热,并且夸克相的寿命可能延长。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.04953,
  title  = {Bjorken flow in one-dimensional relativistic magnetohydrodynamics with magnetization},
  author = {Shi Pu and Victor Roy and Luciano Rezzolla and Dirk H. Rischke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.04953},
  year   = {2016}
}

备注

12 pages, 9 figures; minor revisions, two references added, journal version accepted by PRD