分层大气中磁塔喷流的结构

基于对AGNs（Li et al. 2006）磁性主导外流新方法的研究，我们通过进行三维磁海体力学（MHD）模拟，研究磁塔喷流在重力分层大气（如星系团环境）中的大尺度（>十倍 kpc）传播。我们对MHD波、圆柱径向力量平衡以及磁塔喷流的聚束进行了详细分析。当磁能注入到小的中心体积中并持续一段有限时间后，磁场会随着背景密度梯度的扩张，在逐渐减小的背景密度和压力下，形成一个聚束的喷流和一个膨胀的“ lobe”。喷流和 lobe 均为磁性主导。此外，注入和扩张会产生一个流体力学冲击波，位于磁塔喷流之前并包围其周围。该冲击波最终会打破周围介质的静力学平衡，导致全局引力收缩。这种收缩在磁塔前端头部产生强大的压缩，有助于径向聚束以产生细长形状的喷流。在喷流的外缘处，磁压由背景（修改后）气体压力所平衡，毫无显著的环形应力贡献。相反，在喷流的中轴线上，环形应力是塑造中性聚束的主要力量。该系统拥有高度扭绞的螺旋磁场配置，几乎不可能达到力平衡状态，尽管在后期演化过程中演化速度显著减慢。本次模拟在没有初始扰动的情况下进行，喷流的整体结构大致保持轴对称。