相对论天体物理的大尺度与小尺度建模
天体物理学
2009-09-29 v1
摘要
本文介绍了不同的数值方法以及将这些方法应用于当前若干相对论天体物理问题的结果。在第一部分中，讨论了关于相对论磁性流体动力学（GRMHD）代码的理论基础和数值实现。提出了一种新的运动方程形式，采用全局坐标，但从局部观察者的视角来演化动力学变量。不对背景度规作出任何假设，设计可耦合求解完整Einstein方程的方法。在论文的第二部分中，介绍了关于无碰撞冲击的重要结果，这些结果来自相对论带电粒子代码的实验。相对论无碰撞冲击在广泛的天体物理对象中至关重要，特别是在伽马射线暴后glow和其他相对论喷流中。我们证明，由两向不稳定性产生的强小尺度、波动且以纵向磁场为主的磁场是不可避免地生成的。磁能密度可达等分区的几个百分比。提出了离子-电子无碰撞冲击中电子的一种新型加速机制。该机制能够在无碰撞冲击区域内创建电子分布。电子的非热加速直接与由两向不稳定性产生的离子电流通道相关联，且为局部性质。因此，所观测到的辐射场可能直接与等离子体的局部条件相联系，并可作为物理过程的强有力线索。（已略）
引用
@article{arxiv.astro-ph/0510292,
title = {Modelling Relativistic Astrophysics at the Large and Small Scale},
author = {Troels Haugboelle},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0510292},
year = {2009}
}
备注
PhD Thesis, 127 pages. This version has heavily compressed figures. A high resolution version can be found at http://www.astro.ku.dk/~troels_h