星系团内介质中动能和磁能的演化

位于星系团中的星系团内介质处于热、稀薄、磁化且高度电离的X射线发射等离子体状态。这种整体无碰撞、粘性、导电磁流体（MHD）湍流在星系团内介质中使用超和物理磁扩散率进行了模拟。结果表明，随机等离子体波动运动放大了磁场，磁场向扩散尺度级联，经过粘性尺度。亚粘性尺度中的动能涡旋受磁张力驱动和约束，最终与动能涡旋的高阻尼效应达到平衡。然而，饱和的动能谱比不可压缩或可压缩流体动力学流体的更深。为了解释这种不寻常的场分布，我们使用涡阻尼准正态马尔可夫化（EDQNM）近似建立了动能和磁能谱的两个同时微分方程。解析解告诉我们，除了粘性阻尼效应外，磁能还约束了等离子体运动，导致功率谱：动能谱$E_V^k\sim k^{-3}$和相应的代表性磁能谱$E_M^k\sim k^{-1/2}$。此外，不同分辨率和磁扩散率的模拟结果比较表明了小尺度磁能在发电机中的作用。