相对论无碰撞激波中磁湍流的长期演化

我们研究由初始无磁化的相对论性 $e^+e^-$ 无碰撞激波所产生的磁场的长期演化。我们的二维粒子模拟数值结果表明，此类 Weibel 介导的激波下游，粒子分布近似各向同性、相对论麦克斯韦分布，且磁湍流在空间上高度间歇、非传播且衰减。利用线性动力学理论，我们找到了这些阻尼率的简单解析形式。我们的理论预测整体磁能像 $(\omega_p t)^{-q}$ 衰减，其中 $q \sim 1$，这与模拟结果吻合良好，但预测短波长模式的阻尼过快。磁结构内粒子的磁俘获可能是这一差异的来源。我们得出结论：初始无磁化的电子-正电子等离子体中的相对论激波无法形成持续的下游磁场。这些结果对 GRB 瞬变和余辉发射的同步辐射模型提出了有趣的约束。