磁化多方气体的自相似动力学

在大尺度引力坍缩和外流的广泛天体物理背景中，以及作为各种进一步天体物理应用的基础，我们提出并研究了一个非旋转、具有准球对称性的、完全随机磁场贯穿的多方气体的自相似MHD理论问题。我们推导出两个耦合的非线性MHD常微分方程(ODEs)，考察磁声临界曲线的性质，获得各种渐近和全局半完备自相似MHD解，并评估结果的适用性。对于磁化气体云，我们建立了一种新的坍缩核心的渐近MHD解。物理上，自相似MHD向中心致密核心的内流在气体物质最终撞击中心致密天体并遭遇强辐射MHD激波之前以特征性方式进行。在被此类MHD激波包围的中心核心区域足够远处，我们推导出规则的渐近行为。我们研究了磁声临界曲线附近的渐近解行为。数值上，我们构建了穿越磁声临界曲线零次、一次和两次的全局半完备自相似MHD解。作为对比，在近等温和弱磁化条件下，在当前MHD框架中展示了等温无磁化和磁化气体流的对应解。对于多方指数γ=1.25或强磁场的情况，出现了不同的解行为。在这些情况下，仅存在穿越磁声临界曲线一次的半完备自相似解，而MHD版的膨胀波坍缩解消失。