无碰撞等离子体中的磁旋转湍流与发电机

我们展示了首次使用无碰撞吸积盘的局部剪切盒模型进行的磁旋转湍流与发电机的三维动力学数值模拟结果。动力学磁旋转不稳定性从计算域内净磁通为零的亚热磁场中增长，产生了自持的湍流和向外的角动量输运。显著的麦克斯韦应力和雷诺应力伴随着由场向离子压强各向异性产生的可比拟的粘性应力，该各向异性主要通过镜像和离子回旋不稳定性，通过粒子捕获和投掷角散射进行调节。后者赋予等离子体一种有效粘性，该粘性相对于磁场方向存在偏向，且在时空上是变化的。能谱表明在大尺度上存在阿尔芬波级联，在小尺度上存在动力学阿尔芬波级联，并伴有强的小尺度密度涨落和弱的非轴对称密度波。离子经历了非热粒子加速，其分布由kappa分布准确描述。这些结果对低碰撞性吸积流的性质，例如银河系中心黑洞附近的吸积流，具有启示意义。