高磁普朗特数下的MRI驱动αΩ发电机

为了驱动伽马射线暴和其他高能事件，需要大尺度磁场从黑洞和中子星等致密天体中提取旋转能量。磁旋转不稳定性（MRI）是角动量传输和大尺度磁场放大的关键机制。近期工作已开始关注高磁普朗特数Pm（粘性与电阻率之比）的区间，在该区间内角动量和磁能随Pm增加。这一区间揭示了盘中间平面小尺度湍流和大气中浮力不稳定性的独特动力学。本研究旨在基于这些发现，重点关注分层模拟中MRI驱动的αΩ发电机，以理解高Pm区间内的磁场产生。我们分析了来自分层剪切盒模拟的数据，既包括磁普朗特数量级为1的区间，也包括采用新技术计算发电机系数的高Pm区间。我们发现平均磁场演化可以用αΩ发电机描述，即使在高Pm区间也是如此。平均磁场以及发电机系数随Pm增加而增加。这导致更短的发电机周期和更快的增长率。我们还发现非对角系数对发电机区域中磁场的传播有影响。总体而言，全球模拟中发现的磁场放大应至少增加约5倍，这可能导致高Pm区间天体物理盘中产生更强大的喷流和更强的风。