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相对性偶极 Plasma Turbulence中的间歇性:单层和双层结构

高能天体物理现象 2025-05-21 v3 等离子体物理

摘要

磁化等离子体湍流的物理学仍是一个未解决的问题。最不被理解的方面是间歇性——叠加在自相似湍流运动上的时空波动。我们采用一种新颖的机器学习分析技术,将湍流流结构划分为基于多个物理特征统计相似性的不同聚类。我们将这种技术应用于强磁化偶极等离子体环境中衰减(自由演化)和驱动(强制)湍流的动力学模拟,发现先前确定的间歇性波动包含两种不同聚类:i) 电流薄片,位于合并磁力 rope 之间的薄 slab 电流;ii) 双薄片,两个相反极化的 slab 电流的成对,可能由两个非线性相互作用的 Alfv\'en 波包产生。这种区分对于构建真实的湍流次网格模型至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.01878,
  title  = {Machine-Learning Characterization of Intermittency in Relativistic Pair Plasma Turbulence: Single and Double Sheet Structures},
  author = {Trung Ha and Joonas Nättilä and Jordy Davelaar and Lorenzo Sironi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.01878},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 10 figures. Accepted for publication in the Astrophysical Journal Letters