The $α$ Dynamo Effects in Laboratory Plasmas
简要回顾了实验室等离子体中$α$发电机效应的观测结果。与许多天体物理系统不同，实验室的箍缩等离子体是由磁力驱动的。当系统被过度驱动时，所产生的不稳定性导致磁场和流场波动，并且它们的相关性沿着平均磁场感应电动势。这种$α$效应驱动平均平行电流，这反过来又将初始背景平均磁结构修改为稳定状态。这种驱动-弛豫循环，或所谓的自组织过程，发生在磁化等离子体中的时间尺度比电阻扩散时间短得多，因此它是一个快速和非淬灭的发电机过程。观测到的$α$效应重新分配了磁螺旋度（一种衡量磁场线扭曲度和打结度的方法），但保留了其总值。可以证明，快速和未熄灭的发电机是受驱动系统的自然结果，其中波动在统计上在时间上不是平稳的，或者在空间上不是均匀的，或者两者兼而有之。将讨论对天体物理现象的影响。
2001-10-15 astro-ph
An Instability-driven Dynamo for Gamma Ray Bursts
我们表明，MHD不稳定性驱动发电机（IDD）在热吸积盘的操作是能够产生足够的能量的磁通量沉积率以上和以下的轻度平流吸积盘结构。的发电机是由磁旋转不稳定性（MRI）的一个环向场在剪切流，并受到限制的浮力的“水平”通量和湍流介质中的重连。磁能量沉积的效率估计与中微子损失相当，尽管MHD准直机制可能认为这一过程比中微子爆发驱动的伽马射线暴模型更可行。
2000-05-01 astro-ph
Dynamo driven accretion discs and dwarf nova eruptions
我们探讨了吸积盘的粘性的磁发电机起源的后果，在矮新星系统盘的结构和演化。我们认为，在矮新星爆发结束时的快速冷却作用抑制了Balbus-Hawley不稳定性，从而淬灭了发电机的作用，从而降低了圆盘的粘度。我们证明，一个修改后的磁盘不稳定性模型可以重现矮新星爆发的基本属性，以及一些静态磁盘的属性。我们还讨论了我们的模型的一些观测结果。
1995-11-20 astro-ph
A differential rotation driven dynamo in a stably stratified star
我们提出了一个自我维持的磁场在差分旋转非对流恒星内部的数值模拟。一个弱的初始场被微分旋转卷起;由此产生的方位场变得不稳定，并产生一个新的方位场分量，然后重新卷起，从而完成了“发电机回路”。在有和没有稳定分层的情况下都观察到这种效果。实际上，在存在稳定分层的情况下，更容易获得自持场。结果证实了泰勒不稳定性的作用的分析预期。
2005-09-22 astro-ph
Amplification of Galactic Magnetic Fields by the Cosmic-Ray Driven Dynamo
本文提出了Parker（1992）提出的磁流体动力学宇宙线（CR）驱动发电机的第一个数值模型。放大过程的驱动力来自于注入到星系盘中随机分布的球形区域中的CR，这些区域代表超新星遗迹。下面的磁盘是差速旋转。一个明确的电阻率是负责的小尺度磁场分量的耗散。我们获得了放大的大规模的磁性的时间尺度250万年。
2004-02-27 astro-ph
On the dynamo driven accretion disks
我们在Tout & Pringle（1992）提出的发电机驱动的吸积盘模型中加入了$α-$效应，即，发电机模型依赖于物理过程，例如帕克不稳定性、Balbus-Hawley不稳定性、磁场重联和$α-ω$平均场发电机。发电机机制中的$α-$效应取决于吸积流的湍流强度。当湍流马赫数$M_t$小于0.25时，磁场的解在其平衡值附近振荡。$M_t$值的增加使振荡的振幅变小，周期变长，但不影响平衡值。Shakura-Sunyaev粘度参数$α_{SS}$在平衡值0.33附近振荡。当湍流马赫数$M_t$大于0.25时，磁场分量达到稳定状态。在非线性发电机区，临界湍流马赫数$M_t$为0.44而不是0.25。振荡的磁场和粘性参数可以解释矮新星爆发的基本性质和静止盘的一些性质（Armitage et al. 1996）。
1997-11-26 astro-ph
A galaxy dynamo by supernova-driven interstellar turbulence
超新星是驱动星际等离子体湍流的主要能量来源。直到最近，它们对盘状星系中磁场放大的影响仍然是一个猜测的问题。通过对超新星驱动的湍流的自洽模拟，我们发现在数亿年的时间尺度上，平均磁场呈指数放大。所观察到的快速发电机的鲁棒性检查在不同的磁雷诺数，我们发现持续发电机行动在中等Rm。这表明，该机制可能确实与真正的ISM有关。通过被动示踪场的检测，我们推断SNe产生的湍流α效应与准线性理论的预测是一致的。为了为全局平均场模型奠定基础，我们的目标是探索发电机张量相对于我们模拟的关键参数的缩放。在这里，我们给第一个帐户的变化与超新星的速度。
2008-12-21 astro-ph
Dynamo-Driven Outflows in Pre-Planetary Nebulae
不对称的行星状星云过多，前行星状星云流出物的动量奇高，这表明旋转能量是从发动机中提取的。由发电机驱动的磁旋转外流可能在其中运行。我总结了涉及（a）孤立的AGB星和（b）双星的情况。（a）的功效需要在AGB恒星的寿命内重新建立差分旋转，而（b）在需要时在AGB阶段结束时提供角动量，并且可能涉及湍流盘。两者都可以产生驱动所需的机械光度和动量外流的场，尽管弱点和开放的问题需要进一步研究。
2003-09-28 astro-ph
Structured, Dynamo Driven Stellar and Disc Winds
在理解形成原行星状星云（PPN）和行星状星云（PNs）的双极外流的流体动力学方面取得了相当大的进展，但仅在一定程度上理解了磁流体动力学。Blackman等人（2001 b，2001 a）特别指出了与PNs和PPNs的形成有关的两个问题，即多极结构的形成和星云的起源。他们提出了一个解决方案，给出了一个半定量的物理模型，应该通过数值模拟研究。
2003-10-15 astro-ph
Direct simulations of a supernova-driven galactic dynamo
众所周知，超新星是驱动星际介质中湍流的主要能源。然而，它们对螺旋星系中磁场放大的影响仍然知之甚少。以前的分析模型，基于孤立的，非相互作用的超新星遗迹的演变，预测一个主导的垂直泵送，使发电机行动不太可能。在目前的工作中，我们解决的问题，垂直运输，这被认为是抑制发电机行动在银河系的背景下的关键过程。我们的目标是证明超新星驱动是一个强大的机制，以放大银河系磁场。我们进行直接的数值模拟的框架内的电阻磁流体力学。我们的星际介质的本地箱模型包括光学薄辐射冷却，外部引力势，和背景剪切。平均场模型的发电机系数是通过被动测试场测量的。我们的模拟表明，超新星驱动的湍流与剪切导致指数放大的平均磁场。我们发现湍流泵是指向内部的，并大致由银河风平衡。
2008-06-12 astro-ph
Consideration of the relationship between Kepler and cyclotron dynamics leading to prediction of a non-MHD gravity-driven Hamiltonian dynamo
正则角动量守恒表明，带电粒子通常被限制在极向磁通量表面的极向拉莫尔半径内。然而，更详细的考虑表明，具有临界荷质比的粒子可以具有零正则角动量，因此既不受离心力的影响，也不被限制停留在特定通量表面附近。适当带电的尘埃颗粒可以具有零正则角动量，并且在存在引力场的情况下，将向内螺旋穿过极向磁表面朝向中心物体并积聚。这种积累导致重力驱动的发电机，即，把重力势能转换成类似电池的电功率源的装置。
2007-11-28 astro-ph
Bihelical Magnetic Relaxation and Large Scale Magnetic Field Growth
一个统一的，三个尺度系统的方程容纳非线性速度驱动的螺旋发电机，以及依赖于时间的弛豫的磁为主的单螺旋或双螺旋系统的推导和求解。当相同大小的相反的磁螺旋度被注入到中尺度和小尺度上时，大尺度磁螺旋度在运动学上（与磁雷诺数无关）增长到等于中尺度上的磁螺旋度。对于自由弛豫和驱动弛豫，都迅速产生大尺度场。随后，一个耗散有限的发电机，由小尺度动力螺旋度的增长驱动，进一步放大了大尺度场。这一结果对日冕的天体物理学研究具有重要意义。转子的大尺度对应于日冕的中间尺度。双螺旋磁弛豫可以产生全球尺度的磁场，这可能有助于解释天体物理冕洞和磁流体外流的形成。
2004-10-20 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Stellar dynamo driven wind braking instead of disc coupling
星盘耦合被认为是在数值模型中的恒星场是不是一个强加的完美的偶极子，而是一个更不规则的自我调整发电机产生的领域。使用轴对称模拟的磁流体平均场方程，它表明，由此产生的恒星场配置是更复杂的，但显着更适合于驱动恒星风。与一些人最近的发现一致，星盘耦合在制动恒星方面的效率比以前想象的要低。此外，恒星风制动变得同样重要。与完美的恒星偶极场相反，发电机产生的恒星场在低纬度有利于场向吸积，速度相当高，那里的场较弱，起源于圆盘。吸积不再是近似周期性的（就像恒星偶极的情况一样），而是更不规则和偶发的。
2005-10-15 astro-ph
Isolated vs. Common Envelope Dynamos in Planetary Nebula Progenitors
磁场的起源、演化和在原行星状星云和行星状星云（PNe、PNe）的产生和形成中的作用是一个积极研究的课题。大多数PNe和PPNe都是轴对称的，其中许多表现出高度准直的外流，但是，重要的是要了解这种结构是否可以由孤立的恒星产生，或者需要存在一个双星伴星。为此，我们研究了一个动态的，大规模的α-欧米茄接口发电机运行在3.0 M_sun渐近巨星分支星（AGB）在一个孤立的设置和一个低质量的同伴是嵌入在信封内。场对剪切的反作用被包括在内，并且差分旋转和旋转通过湍流耗散和坡印亭通量被消耗。对于孤立的恒星，必须补充剪切力，以充分维持发电机。此外，我们调查的能量要求，对流必须满足完成这一类比太阳。对于共同的信封的情况下，一个强大的发电机的结果，在广泛的条件下解开信封。可能出现两种性质不同的爆炸类型：（i）磁主导，可能导致准直双极流出和（ii）热诱导的湍流耗散，可能导致准球形流出。一系列的模型提出了各种同伴群众。
2006-10-02 astro-ph
Can the cosmic-ray driven dynamo model explain the observations of the polarized emission of edge-on galaxies ?
在本文中，我们构建了整个星系的偏振同步辐射的地图，宇宙线（CR）驱动发电机的本地模型的基础上。我们进行数值模拟的发电机在当地的笛卡尔域，剪切周期性的边界条件，放置在不同的galactocentric半径。这些局部解被连接在一起以构建整个星系的同步辐射图像。本文的主要目的是比较模型的结果与观测到的无线电连续辐射从近边对旋涡星系。在模拟星系磁场结构演化的基础上，可以计算不同时间步长和任意方向的极化图。首次采用自洽的宇宙射线电子分布积分同步辐射发射率。最后，我们的地图卷积与给定的射电望远镜光束。我们表明，它是可能的，以重建扩展的磁晕结构的边缘上的星系（所谓的X形结构）。
2008-12-11 astro-ph
Dust-driven Dynamos in Accretion Disks
磁驱动的天体物理喷流与吸积有关，涉及环形磁场压力膨胀极向磁场通量面。粒子在引力和磁场联合作用下的运动研究表明，这些天体物理学上的喷流环形和极向磁场可以由吸积尘埃颗粒释放的引力能提供动力，这些尘埃颗粒通过发射光电子而带正电。由于尘埃颗粒在带电后而不是之前受到磁力，因此带电会导致颗粒的不可逆捕获，因此尘埃堆积是带电的结果。此外，带电导致正则角动量取代机械角动量作为运动的相关常数。由此产生的有效势有三类不同的吸积粒子，它们由正则角动量区分，即（i）“回旋轨道”，（ii）“Speiser轨道”和（iii）“零正则角动量”粒子。电子和离子属于（i）类，但根据质量和初始轨道倾角，尘埃颗粒可以属于任何类别。轻质量的尘埃颗粒发展类（i）轨道，使颗粒被限制在嵌套的极向通量表面，而具有临界重量的颗粒，使它们经历相当的重力和磁力，可以发展类（ii）或类（iii）轨道，分别产生极向和环向场发电机。
2008-07-09 astro-ph
The New Mexico alpha-omega Dynamo Experiment: Modeling Astrophysical Dynamos
新墨西哥州采矿和技术研究所正在建造一个磁力发电机实验。该实验的目的是在实验室中演示阿尔法-欧米茄磁发电机，据信这种发电机在许多旋转和导电的天体中运行。实验采用两个不同角速度旋转的圆柱体之间的液体钠库埃特流来模拟欧米伽效应。阿尔法效应是由液体钠通过圆柱形容器端板上的一对孔驱动的上升和扩张射流产生的，大概是模拟天体浮力驱动的羽流。已构建发电机装置的水模拟，并已证明发电机所需的流量。运动发电机的数值模拟结果。对于期望的磁雷诺数R_m \sim 120，由ω效应产生的环向场被预测为B_n \simeq（R_m/2π）B_{poloidal} \simeq 20 \times B_{poloidal}。计算结果表明，发动机自激所需的临界喷流率为外筒每转4圈产生一对羽流。由于对材料强度和驱动功率的合理技术限制，发电机的自励似乎是可行的。
2001-12-25 astro-ph
Measuring starspots on magnetically active stars with the VLTI
我们目前的可行性研究，直接图像恒星表面的功能，这是由磁活动，与甚大望远镜干涉仪（VLTI）。我们专注于晚型磁活动星，其表面上的星点分布已推断从光度和光谱成像分析。在连续的旋转周期中，对表面斑点演变的研究将允许首次直接测量（除了太阳之外）作为磁发电机过程核心成分的差异旋转。VLTI将提供高达200米的基线，以及两台用于近红外和中红外波长干涉测量研究的科学仪器。成像能力将通过闭合相技术实现。我们的结论是，一个现实的模拟冷表面斑点可以检测到恒星的角直径超过2质量使用VLTI与第一代仪器琥珀。然后可以以合理的精度导出光斑参数。我们讨论的知识缺乏所需的角大小的磁活性恒星，特别是在南半球，是目前的限制VLTI观测这些表面特征。
2002-06-06 astro-ph
Resistive Magnetohydrodynamics of Jet Formation and Magnetically Driven Accretion
我们进行了2.5维的电阻磁流体动力学模拟研究磁扩散率的磁驱动质量吸积和喷流形成的影响。我们发现：（1）当归一化磁扩散率较小时，质量吸积和喷流的形成是间歇性的;（2）当扩散率为中等时，系统向准稳态演化;（3）当扩散率较大时，吸积/质量流出率随扩散率减小而趋于0.这些模拟结果表明，磁制动提供了一个质量吸积率，这是足以解释活动星系核的活动。
2000-11-08 astro-ph
Structured outflow from a dynamo active accretion disc
本文提出了一个发电机吸积盘的轴对称数值模型。如果圆盘中的电机产生的磁场足够强（接近于与热能均分），则在旋转轴附近的锥形壳体内形成快速的磁离心驱动的流出，以及从圆盘的外部以及围绕轴的较慢的压力驱动的流出。我们的研究结果表明，即使没有任何外部磁场，一个发电机活性吸积盘可以有助于驱动外流。锥壳中的快速出流是由圆盘中的发电机产生并平流到圆盘日冕的方位向场限制的。这部分流出物具有高角动量，比周围环境更冷，密度更小。圆锥壳的半开角在圆盘附近通常约为30度，并随高度略微减小。缓慢的外流更热，密度更大。
2002-11-20 astro-ph
A growing dynamo from a saturated Roberts flow dynamo
利用直接模拟、弱非线性理论和非线性平均场论，证明了饱和非线性发电机的猝灭速度场本身可以作为运动发电机。该流动由在没有磁场的情况下将产生罗伯茨流动的强制函数驱动。这个结果证实了F. Cattaneo & S. M. Tobias（arXiv：0809.1801）对于更复杂的湍流对流的情况，表明这可能是非线性发电机的一个共同属性;另见Kavli理论物理研究所在线给出的演讲（http：//online.kitp.ucsb.edu/online/dynamo_c08/cattaneo）。有人认为，这个属性可以用来测试非线性平均场发电机理论。
2008-10-18 astro-ph
Warping of Accretion Disks with Magnetically Driven Outflows: A Possible Origin for Jet Precession
目前对活动星系核、X射线双星和年轻星体的外流/喷流的理论模型涉及穿过底层吸积盘的大尺度磁场。我们认为，这样一个磁盘受到翘曲不稳定性和逆行进动驱动与流出的磁矩。圆盘翘曲的生长时间尺度和进动周期与圆盘的径向下落时间具有一定的数量级。这些影响可能与射流进动和许多系统中观察到的其他变化有关。
2003-05-31 astro-ph
Characteristics Of A Magnetic Buoyancy Driven Solar Dynamo Model
我们已经开发了一个混合模型的太阳发电机的线的巴布科克-莱顿的想法，极向场产生在太阳表面的活动区的衰变。在这个模型中，磁浮力是用一个现实的配方处理的-其中，环形通量是从过冲层爆发，只要它超过了指定的临界场（$10^5$ G）。爆发的环向场然后受到表面附近的α效应的作用，从而产生极向场。在本文的前半部分，我们提出了一个参数空间研究这个模型，带出它和其他研究模型的过去之间的相似性和差异。在本文的后半部分，我们表明，浮力爆发和随后耗尽的过冲层内的环向场的机制，是能够约束发电机产生的磁场的大小，虽然仍然需要一个全球淬火机制，以确保磁场不炸毁。我们还认为，这种机制的批判性研究可能会给我们提供新的信息，关于太阳能内部和结束的例子，我们提出了一种新的方法来估计过冲层内的扩散率的上限。
2001-07-30 astro-ph
Crisis-induced intermittency due to attractor-widening in a buoyancy-driven solar dynamo
在最近的一篇论文[M。A. J. H. Ossendrijver，A&A { \bf 359}，364（2000）]的二维平均场模型的数值模拟，其中显示产生大极小值，典型的太阳磁活动的长期行为。该模型由发电机组成，发电机的特点是基于磁通量管浮力不稳定性的$α$效应，这会导致从极大极小值到"正常“太阳行为的来回切换。在这封信中，我们报告的证据，从一个时间序列分析的模型存在的危机-引起的不稳定性，由于吸引-扩大。我们支持这一发现，显示的平均持续时间的最小值，$<τ>$，遵循理论预测的缩放$<τ> \sim (C_{δα}-C_{δα}^*)^{-γ}$，其中$C_{δα}$是分叉参数的兴趣，连同其他统计证据。据我们所知，这是第一次产生具体和详细的证据，证明这种类型的危机的发生-由于吸引子扩大-这种发电机模型引起的不稳定性。
2001-07-03 astro-ph nlin.CD
