星系气体盘中磁旋转不稳定性与 Parker 不稳定性驱动的发电机活动

我们在不假设赤道对称性的情况下，对星系气体盘中的发电机活动进行了全局三维磁流体动力学模拟。数值结果表明，方位角磁场呈现出相对于赤道平面的非对称增长。随着磁旋转不稳定性（MRI）的增长，磁场平均强度被放大，直到磁压达到气体压力的 10%。当盘表面附近的局部等离子体 $\beta$ ($= p_{\rm gas}/p_{\rm mag}$) 小于 5 时，磁通量会在一个盘自转周期内通过 Parker 不稳定性从盘中逃逸。相干磁场的浮力逃逸通过产生相反极性的盘磁场以满足磁通量守恒，从而驱动发电机活动。方位角磁通量从盘中的浮升以及随后 MRI 对盘磁场的放大，驱动了方位角磁场在 10 个自转周期时间尺度上的准周期性反转。由于旋转速度随半径减小，方位角磁场反转的间隔随半径增加。根据数值结果计算的旋转测量显示出对应于偶极场的对称性。