基于模拟法拉第旋转图的星系团介质中无碰撞湍流的特征
宇宙学与河外天体物理
2015-12-09 v2 星系天体物理
摘要
对星系团中星系团介质(ICM)的观测暗示了湍流的存在，而磁场的存在已通过法拉第旋转和同步辐射的观测得到证明。ICM 也已知充满稀薄的弱碰撞等离子体。在这项工作中，我们研究无碰撞不稳定性在法拉第旋转图上可能留下的特征。为此，我们采用一种数值方法，基于考虑不同压力各向异性程度的磁流体力学(MHD)形式体系，来研究无碰撞等离子体中的湍流动力学。我们考虑涵盖亚/超级阿尔文(Alfv\'enic)和跨/超音速(regimes)的模型，其中之一代表了对应于 ICM 的基准条件。由模拟模型我们计算法拉第旋转图并分析若干统计指标，以刻画磁场结构，并将无碰撞模型获得的结果与标准碰撞 MHD 框架获得的结果进行比较。我们发现压力各向异性的重要印记存在于磁场中，也表现在相关的法拉第旋转图中，后者证明在无碰撞 MHD 情形下具有更小的相关长度。这些点在模拟 ICM 中普遍条件的情形中尤为显著。然而，本研究中我们忽略了由于无碰撞等离子体中在小尺度自然产生的不稳定性的反馈所导致的压力各向异性的降低。这种降低可能不影响上述统计印记差异，但应在别处考察。
引用
@article{arxiv.1511.02648,
title = {Features of collisionless turbulence in the intracluster medium from simulated Faraday Rotation maps},
author = {M. S. Nakwacki and G. Kowal and R. Santos-Lima and E. M. de Gouveia Dal Pino and D. A. Falceta-Gonçalves},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.02648},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 15 figures, MNRAS accepted