年轻超新星遗骸中径向磁场起源的探讨

我们通过对超新星遗骸年轻阶段射电辐射进行研究，采用三维数值磁流体力学模拟来探讨鲁朗-泰勒不稳定在遗骸壳中的作用。计算在球坐标系 $(r, \theta, \phi)$ 中进行，通过使用移动网格技术实现了对壳层的细致分辨率。三维结果显示混合区域的结构比二维结果更为湍流(复杂)，不稳定现象导致反冲击波前端变形。计算了斯托克斯参数 (I, Q, U) 以研究遗骸的射电特性。总强度图显示出两个明显的区域 (内壳和外壳)。内壳呈现出复杂湍流结构，表现为环形结构和柱状物，归因于鲁朗-泰勒不稳定；而外壳则较淡且呈层状，由于冲击波作用下的均匀环境磁场所致。内壳的结构与年轻超新星遗骸中观测到的射电主壳结构相符，这表明鲁朗-泰勒不稳定正在年轻超新星遗骸中持续发生。当仅考虑由不稳定现象产生的特殊磁场成分时，内射电壳的偏振矢量方向偏好为径向，约占 $20 \sim 50\%$ 的偏振比，高于观测值。偏振比在湍流的内壳中最低，向外增加，归因于几何效应。发现偏振强度与总强度相关。我们证明，如果放大磁场足够强大，湍流区域的偏振强度可以支配冲击均匀磁场的偏振强度。因此，我们得出结论：鲁朗-泰勒不稳定可以解释年轻超新星遗骸中主导的径向磁场。