电子密度结构的阻尼及其对星际闪烁的影响
星系天体物理
2015-05-27 v2 等离子体物理
摘要
我们研究了动力学阿尔文波湍流中电子密度结构的形式，并将其与闪烁现象联系起来。重点在于小尺度 cm，在该尺度下，星际介质中的动力学阿尔文波（KAW）机制活跃。MHD湍流在10倍离子回旋半径处开始转化为KAW级联，并持续到更小尺度。根据Boldyrev等人的理论，这些尺度被推断为支配闪烁。通过求解衰减的动力学阿尔文波湍流模型的数值解，结构形态揭示了两种类型的局域结构：丝状和片状，并表明它们出现在电阻阻尼和扩散阻尼的不同区域。最小电阻阻尼产生局域电流丝，这些丝从高斯分布的初始条件中形成。当电阻阻尼相对于扩散阻尼较大时，形成片状结构。在丝状区域，每个丝都与一个非局域的、横截面呈圆对称的磁性和密度结构相关联。密度和磁场具有高斯统计（由高斯值的峰度推断），而密度梯度则强烈非高斯，其程度超过电流。这种导数场中非高斯统计的增强是预期的，因为梯度运算会放大微小尺度涨落。密度梯度峰度相对于电流峰度的增强并不明显，但它表明电子密度的适度涨落水平可能在脉冲星信号在星际介质中传播时产生大的闪烁事件。在片状区域，尽管缺乏局域丝状结构，但相同的统计观测结果仍然成立。从两个区域的统计系综构建了概率密度函数，清晰地显示了长而高度非高斯尾部的形成。
引用
@article{arxiv.1102.0810,
title = {Damping of Electron Density Structures and Implications for Interstellar Scintillation},
author = {Kurt W. Smith and Paul W. Terry},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.0810},
year = {2015}
}