精确无作用力电动力学解的稳定性及来自时空曲率的散射
广义相对论与量子宇宙学
2015-08-03 v2 高能天体物理现象
摘要
最近，Brennan、Gralla 和 Jacobson 给出了一族精确的无作用力电动力学 (FFE) 解，该解推广了 Michel、Menon 和 Dermer 以及其他作者早期的解。这些解已被提议作为描述导星外磁层的有效模型。与任何旨在描述实际物理系统的精确解析解一样，该解具有必要的稳定性至关重要。在本文中，我们通过全非线性数值模拟表明，上述 FFE 解尽管在性质上非常特殊，但在小扰动下仍然是稳定的。通过这项研究，我们还引入了一个三维伪谱相对论 FFE 代码，该代码在光滑测试案例中实现了指数收敛，并在附录中给出了另外两个具有良好数学性质的适定 FFE 演化系统。此外，我们提供了一项显式分析，展示了沿时空曲率张量的退化主零方向传播如何简化散射，从而直观地理解了为什么这些精确解是可处理的，即它们为何不会被时空曲率反向散射。
引用
@article{arxiv.1501.05394,
title = {Stability of exact force-free electrodynamic solutions and scattering from spacetime curvature},
author = {Fan Zhang and Sean T. McWilliams and Harald P. Pfeiffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.05394},
year = {2015}
}
备注
33 pages, 21 figures; V2 updated to match published version