磁化相对论激波附近的非共振磁流体动力学流不稳定性

本文提出了对相对论激波前驱区中发生的非共振流不稳定性的线性研究和数值相对论磁流体动力学（MHD）模拟。在激波锋面静止参考系中，我们对超相对论激波前驱区的可能构型进行了该不稳定性的线性分析。该分析考虑了波矢量垂直于激波锋面和大尺度磁场的磁声波。我们的线性分析未对激波速度做任何假设，因此适用于所有速度区间。为了验证我们的计算，我们还进行了相对论 MHD 模拟，描述了上述磁声波穿过激波前驱区的传播过程。数值计算证实了我们的线性分析，该分析预测不稳定性增长率在超相对论激波处达到最大，并表现出与波数成正比 $\propto k_x^{1/2}$ 的依赖关系。我们的数值模拟还描绘了不稳定性的饱和机制，其中我们表明磁场放大效应适中但仍然显著（$\delta B/B\leq 10$）。这一事实可能解释了相对论磁化激波附近强湍流的存在。我们的数值方法也引入了一种处理等温（超）相对论 MHD 条件的便捷手段。