Weibel 不稳定性中丝状结构的详细分析
高能天体物理现象
2011-02-11 v1 等离子体物理
摘要
我们展示了 Weibel 不稳定性的 2D3V 动力学 Vlasov 模拟结果。动力学 Vlasov 模拟使我们能够研究稀薄等离子体的速度分布，其中粒子之间的碰撞效应可以忽略，并且其优点是计算出的速度分布的精度不依赖于物理空间中每一点处的等离子体密度。我们成功地再现了其他模拟所显示的 Weibel 不稳定性的一些特征，例如指数增长阶段、磁场强度的饱和、丝状结构的形成以及细丝的并合。特别是，我们专注于磁场强度饱和后细丝的行为，并发现存在一种在并合发生之前的准平衡态。此外，发现 2D3V Vlasov-Maxwell 系统稳态的解析解可以再现准平衡态的一些主导特征，例如磁场的构型和每一点处的速度分布。该解析表达式可以为无碰撞激波的过渡层提供一个合理的模型，其中由 Weibel 不稳定性产生的强磁场提供了有效的耗散过程，而不是粒子之间的碰撞。
引用
@article{arxiv.0901.4402,
title = {Detailed Analysis of Filamentary Structure in the Weibel Instability},
author = {Akihiro Suzuki and Toshikazu Shigeyama},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.4402},
year = {2011}
}
备注
9 pages, 11figures, to appear in ApJ