再准直诱导的不稳定性如何塑造流体动力学相对论喷流的传播？

再准直是喷流动力学演化及高能辐射发射中尤为重要的一种现象。此外，全面理解这一现象有助于深入认识活动星系核（AGN）附近喷流的基本性质。三维（磁）流体动力学模拟表明，再准直处的喷流条件有利于强不稳定性的增长，这挑战了由二维模拟所支持的传统观点，即受限喷流经历一系列再准直和反射激波。为了研究AGN中相对论喷流在再准直位置的稳定性，我们利用最先进的PLUTO代码执行了一组长时间的三维相对论流体动力学模拟，以重点关注流体动力学不稳定性的发展。我们探讨了不稳定性的非线性增长及其对喷流物理性质的影响，将其作为初始喷流参数的函数：喷流洛伦兹因子、温度、张开角以及喷流-环境密度对比度。该参数空间旨在描述距核心较近处（约秒差距尺度）的低功率、弱磁化喷流。我们模拟的所有准直喷流均发展出不稳定性。再准直不稳定性使喷流减速、加热、裹挟外部物质，并将再准直点移至离核心更近的位置。这对于圆锥形和圆柱形喷流均成立。这些不稳定性最初由离心不稳定性触发，在更窄、更密、更具相对论性且更热的喷流中似乎破坏性较小。这些结果为控制AGN喷流的复杂过程提供了有价值的见解，并可用于对低功率、弱磁化带喷流AGN的性质进行建模。