热通量驱动浮力不稳定性的非线性模拟及其对星系团的启示
天体物理学
2008-06-09 v1
摘要
在低碰撞性等离子体中，热流几乎完全沿磁力线流动，对流稳定性条件也不同于标准的 Schwarzschild 判据。我们提出了一种新的热通量驱动浮力不稳定性（HBI）的局部二维和三维模拟，该不稳定性发生在等离子体温度沿重力方向降低时。我们发现 HBI 驱动了对流发电机，将初始微弱的磁场放大了约 20 倍。在磁场与温度梯度对齐开始的模拟中，HBI 通过重排磁力线使其几乎完全垂直于初始温度梯度而达到饱和。这种磁场重定向导致穿过等离子体的净热通量小于无场（Spitzer）值的 1%。我们表明，HBI 很可能存在于星系团的冷核中（范围约 0.1-100 kpc），那里的温度向外增加。HBI 的饱和状态表明，来自大半径的向内热传导不太可能解决星系团的冷却流问题。最后，我们还提出 HBI 可能有助于抑制星系团冷锋处的热传导。
引用
@article{arxiv.0712.3048,
title = {Nonlinear Simulations of the Heat Flux Driven Buoyancy Instability and its Implications for Galaxy Clusters},
author = {Ian J. Parrish and Eliot Quataert},
journal= {arXiv preprint arXiv:0712.3048},
year = {2008}
}
备注
4 pages, 4 figures, submitted to ApJ Letters