天体物理喷流的电阻相对论磁流体力学模拟

目的。本文的主要目标是在高分辨率激波捕捉电阻相对论磁流体力学（RRMHD）模拟框架下，首次对天体物理相对论喷流的传播进行系统性数值研究。我们旨在考察等离子体电阻系数的不同取值与模型，并评估它们对湍流水平、电流片与重联等离子体的形成、电磁能含量以及耗散功率的影响。方法。我们使用 PLUTO 代码进行模拟，并假设喷流为轴对称设置，具有极向与环向磁场，并在均匀磁化介质中传播。气体被假设为由适用于此类天体物理喷流的真实类 Synge 状态方程（Taub 方程）刻画。Taub 方程在此首次与 RRMHD 模拟所需的隐式-显式 Runge-Kutta 时间步进程序相结合。结果。主要结果是：对于最高的电阻值（低 Lundquist 数），湍流被明显抑制，电流片更宽，等离子体几乎不存在；而对于低电阻值，结果与理想运行非常相似，其中耗散纯为数值耗散。我们发现，采用基于喷流示踪剂平流或基于均匀 Lundquist 数假设的变电阻方案，优于使用常系数，且可能更为真实，保留了湍流与尖锐电流片的发展，而后者可能是加速产生观测到的高能辐射的非热粒子的场所。