辐射支撑大气中瑞利 - 泰勒不稳定性的非线性演化
高能天体物理现象
2013-01-17 v1 等离子体物理
摘要
我们对由两种不同密度均匀流体组成的辐射支撑大气中瑞利 - 泰勒不稳定性 (RTI) 的非线性机制进行了数值研究。我们使用最近开发的多维辐射流体动力学数值算法进行模拟，该算法基于可变爱丁顿张量并在 Athena 代码中实现，重点关注散射不透明度远大于吸收不透明度的机制。我们发现辐射场可以降低 RTI 的增长和混合速率，但这种降低仅在辐射压显著超过气体压时才显著。在这种情况下，小尺度结构也受到抑制。在非线性机制中，致密的手指状结构下沉速度快于稀疏气泡的上升速度，导致界面周围出现不对称结构。通过比较使用可变爱丁顿张量 (VET) 与爱丁顿近似的计算，我们证明了辐射场中的各向异性会显著影响 RTI 的非线性发展。我们还研究了受强辐射压加速的冷气体壳层的破坏，这一研究受到超亮红外星系中辐射驱动外流模型的启发。我们发现，当 RTI 的增长率小于加速时间尺度时，由于 RTI 的作用，被辐射场推开的气体量会减少。
引用
@article{arxiv.1212.1742,
title = {Non-linear Evolution of Rayleigh-Taylor Instability in a Radiation Supported Atmosphere},
author = {Yan-Fei Jiang and Shane W. Davis and James Stone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.1742},
year = {2013}
}
备注
15 pages, 1 table, 13 figures, accepted by ApJ