圆形稀疏波中热各向异性驱动 Weibel 不稳定性的 PIC 模拟
高能天体物理现象
2012-02-14 v1
摘要
最近研究表明，初始未磁化的平面稀疏波的膨胀会触发热各向异性驱动的 Weibel 不稳定性 (TAWI)，该不稳定性可以从噪声水平产生磁场。本文研究了 TAWI 是否也能在弯曲的稀疏波中增长。为此，利用二维粒子模拟 (PIC) 模拟了由质子和热电子组成的初始未磁化圆形等离子体云向真空的膨胀。结果表明，从电子到径向加速质子的动量转移确实能够触发 TAWI。形成了径向电流通道，并观察到了磁波的非周期性增长，该磁波的磁场方向垂直于模拟平面。感应电场意味着电子密度梯度不再平行于电场。本文提供的证据表明，这种电场修正触发了第二次磁不稳定性，从而产生了一支旋转的低频磁波。我们讨论了 TAWI 对于天体物理环境中小尺度磁场增长的相关性，这些磁场是解释天体物理喷流电磁辐射所必需的。此外，本文还概述了如何在实验中检验这种不稳定性。
引用
@article{arxiv.1202.2459,
title = {PIC simulation of a thermal anisotropy-driven Weibel instability in a circular rarefaction wave},
author = {M. E. Dieckmann and G. Sarri and G. C. Murphy and A. Bret and L. Romagnani and I. Kourakis and M. Borghesi and A. Ynnerman and L. O'C. Drury},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.2459},
year = {2012}
}