剪切对具有螺旋通量的星系发电机的一些影响

由超新星(SN)驱动湍流与较差自转维持的星系发电机模型已揭示，大尺度场的维持需要小尺度磁螺旋通量方可成立。在此，我们将此类星系发电机的极简解析版本推广，以探索剪切对总湍流能量与湍流关联时间的某些此前未包含的贡献，其中螺旋通量由风、扩散或磁浮力维持。我们构建了一个解析框架，将湍流能量与关联时间建模为 SN 速率与剪切的函数。我们将我们的方案与仅包含自转的先前方法比较。解分别依赖于自转周期与涡流翻转时间，而不仅仅是它们的比值（罗斯比数）。我们考虑了允许这两个时间尺度独立无关的模型，以及当调用径向依赖的 SN 速率模型时它们相互依赖于半径的情形。对于固定自转周期（或固定半径）的情况，我们表明在低罗斯比数下剪切的影响极为显著，它减小了湍流的关联时间，进而与忽略剪切的情形相比，强烈降低了发电机的饱和值。我们还表明，即使在缺乏风或扩散通量时，磁浮力也可能维持足够的螺旋通量以避免猝灭。