欧姆扩散对磁旋转不稳定性激发和动力学的影响

在本文中，我们努力理解由磁旋转不稳定性（MRI）产生的湍流与来自其他源（如星系盘中的超新星爆炸（SNe））的湍流之间的相互作用。首先，我们对非理想MRI进行线性稳定性分析（LSA），以推导出对于不同类型的旋转定律，抑制不稳定性增长所需的欧姆扩散的极限值。借助在一阶平滑近似（FOSA）下推导出的简单解析表达式，我们估计了极限湍流水平，进而推导出抑制MRI所需的湍流扩散。其次，我们在具有不同强度外部强迫的等温非分层气体的局部立方体中进行数值模拟，以检验线性结果是否适用于更复杂的系统。我们进行了带有强迫、旋转和剪切作用的纯流体动力学计算作为参考，并且正如预期的那样，发现了非零的雷诺应力。因此，在磁流体动力学计算中，产生的总应力是强迫和MRI贡献的总和。为了分离这些贡献，我们使用MRI稳定的剪切轮廓（角速度向外增加）进行了参考运行，结果表明MRI产生的应力确实随着强迫作用而受到强烈抑制。当外部强迫引起的湍流水平超过预测的极限值时，观察到麦克斯韦应力与雷诺应力之比下降了一个数量级，我们将其解释为MRI被抑制的标志。最后，我们应用这些结果来估计超新星活动可以抑制MRI的极限半径，得出的值为14 kpc。