含螺旋磁场的全局相对论性喷流的粒子模拟

我们研究了相对论性喷流与其环境的相互作用，使用三维相对论性粒子模拟（particle-in-cell）针对两种喷流成分案例：(i) 电子-质子（$e^{-}-p^{+}$）和 (ii) 含螺旋磁场的电子-正电子（$e^{\pm}$）等离子体。我们进行了含螺旋磁场的“全局”喷流模拟，以检验螺旋磁场如何影响动力学不稳定性，如韦贝尔不稳定性（Weibel instability）、动力学开尔文-亥姆霍兹不稳定性（kinetic Kelvin-Helmholtz instability）和蘑菇不稳定性（Mushroom instability）。我们发现这些动力学不稳定性被抑制，且新型不稳定性可以增长。对于$e^{-}-p^{+}$喷流，出现类似重新准直的不稳定性且喷流电子受到强烈扰动；而对于$e^{\pm}$喷流，早期出现类似重新准直的不稳定性，随后出现动力学不稳定性，总体结构与无螺旋磁场的模拟相似。我们计划使用更大得多的系统进一步模拟以确认这些新发现。