盘-磁层边界处喷流的磁发射与准直：2.5维磁流体动力学模拟
太阳与恒星天体物理
2012-01-25 v3
摘要
我们使用轴对称磁流体动力学(MHD)模拟来研究从吸积磁化恒星的盘-磁层边界处发射和准直的喷流。我们的分析表明，物质从吸积盘内边缘流入喷流。它沿着从盘向上延伸的磁力线被磁加速，同时被磁箍缩力准直。在我们用于分析的参考运行中，喷流中的物质在盘上方几个R_*处穿过阿尔文面，并在盘上方约13 R_*处穿过快磁声面。在更远的距离处，磁压强比总物质压强小几倍，但磁力继续加速和准直喷流。在稳态下，我们观测到物质抛射与吸积之比约为0.2。在不同的模拟运行中，根据外流中磁化程度的不同，我们在模拟区域顶部测量到的半张角范围在Θ ≈ 4°到20°之间。我们考虑了恒星经历高吸积时期（例如EXors、FUORs和CTTSs）的情况，此时恒星磁层被来袭的吸积盘强烈压缩。对于一个典型的EXor（质量0.8 M_sun，半径2 R_sun），以约10^-5 M_sun/yr的速率吸积，我们测量到喷流中的极向速度范围从喷流外缘的30 km/s到内缘的超过260 km/s。总的来说，这些模型可以应用于各种表现出高吸积期的磁化恒星——白矮星、中子星和褐矮星。
引用
@article{arxiv.1104.4374,
title = {Magnetic launching and collimation of jets from the disk-magnetosphere boundary: 2.5D MHD simulations},
author = {Patrick S Lii and Marina M. Romanova and Richard V. Lovelace},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.4374},
year = {2012}
}
备注
15 pages, 13 figures, accepted for publication by MNRAS, supplementary animation available at http://astro.cornell.edu/~pslii/research.htm