Three-dimensional MHD simulations of Radiatively cooling, Pulsed Jets
本文通过全三维光滑粒子磁流体动力学数值模拟，研究了不同初始磁场拓扑结构和强度（$B \simeq 260 μ$ G-0）下，磁场对过密、辐射冷却脉冲射流的影响。先前在涉及不同磁场配置的2-D模拟中检测到的相对差异在3-D流中减小。虽然存在的环形磁组件可以修改的形态接近的喷射头抑制其碎片在早期的射流演化，如以前在文献中报道的，脉冲诱导的内部结的影响导致出现一个复杂的形态在喷射头（所需的观察H-H射流），即使在MHD射流模型与环形组件。磁场的存在也可以显著改变内部工作表面的详细结构和发射特性。磁场强度的增加改善了射流准直性，并放大了密度（放大倍数高达1.4和4）和Hα $ intensity (by factors up to 4, and 5) behind the knots of jets with helical field and $ β \simeq 1-0.1 $ (respectively), relative to a non magnetic jet. As a consequence, the corresponding $ I_{[SII]} }/ I_{H} α} $ ratio (which is frequently used to determine the excitation level of HH objects) can be decreased…
2001-06-26 astro-ph
Helical magnetorotational instability of Taylor-Couette flows in the Rayleigh limit and for quasi-Kepler rotation
考虑了无电流磁场轴向分量和方位分量同时存在时的磁旋转不稳定性。对于具有均匀比角动量的旋转，轴对称扰动的MHD方程在局部短波近似下求解。所有解对B_z \cdot B_z \neq 0都是超稳定的，其固有频率接近粘性频率.对于更平坦的旋转定律，局部近似的结果不符合旋转圆柱之间Taylor-Couette流动的MHD不稳定性的整体计算结果。当B_phi和B_z为同阶时，对于平直转动律，如准Kepler转动，也倾向于行波解。对于磁普朗特数Pm \to 0，它们与旋转雷诺数成比例，而不是与磁雷诺数成比例（如标准MRI），因此它们可以很容易地在MHD实验室实验中实现。对于非轴对称模态，发现B_z/B_z之比仅对极值有显著影响。当B_z>> B_z时，当Pm不太小时，非轴对称模占主导地位。然而，对于B_z >> B_z的标准MRI，非轴对称模态的临界雷诺数比轴对称模态的临界雷诺数高出许多阶，因此它们决不是优先的。
2008-08-04 astro-ph
Signatures of helical jets
螺旋喷流的观测特征可以在一些X射线双星（XRB）、行星状星云、赫比格-哈罗天体和活动星系核（AGN）喷流中找到。对于原型XRB SS 433，旋进射流的运动学模型已被非常成功地应用，并产生了独立于传统方法的其距离的确定。在银河喷流的岁差似乎是生产观察到的螺旋签名的主要机制。在河外喷流中，其他机制似乎也同样频繁。由于它们强烈依赖于相对于观察者的运动方向，特殊的相对论效应可以在螺旋喷流中表现出来。在活动星系核喷流和新发现的显示视超光速运动的星系源中，必须考虑到这些。由于银河系超光速喷流位于二元系统中，因此这些源中很可能存在喷流岁差。在本文中，我回顾了螺旋射流的主要结构和运动特征，并简要地提到它们背后的物理机制。我将提出运动学模拟的相对论射流是螺旋弯曲或有一个内部螺旋流场。
1996-11-18 astro-ph
High Energy Hadronic Acceleration in Extragalactic Radio Jets
在河外喷流的电路描述中，电流的时间变化与有限的无碰撞电导率和磁场对齐的电场$E_\parallel$有关。最大场强取决于射流磁流体发电机$E_\perp$的效率和局部转换到$E_\parallel$组件。强子喷流成分可以有效地加速在这样的领域所有沿喷流。为了估计加速喷流强子所能达到的最大能量，我们考虑了光子-π介子和对产生以及同步辐射和逆康普顿辐射的能量损失过程。事实证明，对于最强的$E_\parallel$可能的半人马座A喷流是一个最有希望的候选来源的最高能量成分的宇宙射线。
2001-06-28 astro-ph
Energy transfer and locality in magnetohydrodynamic turbulence
对磁流体动力学（MHD）湍流的壳-壳能量传递率进行了解析计算，给出了非螺旋MHD在惯性范围内从速度到速度、速度到磁场、磁场到速度、磁场到磁场的局部能量传递率。研究还发现，对于动能主导的MHD流体，壳层间存在动能向磁能的优先传递，而磁能主导的MHD流体则相反.这个性质是阿尔芬比的渐近值接近0.5的原因。分析结果与最近的数值结果是非常一致的。当磁性和动力学螺旋度被打开时，螺旋贡献与相应的非螺旋贡献相反。螺旋能量传递具有显著的非局部分量。
2005-10-19 astro-ph cond-mat nlin.CD
Astroparticle yield and transport from extragalactic jet terminal shocks
本文讨论河外喷流终端激波（也称为热点）中高能粒子的产额和输运。通过对FRII射电星系热点区的空间输运、绝热和辐射损失以及费米加速过程的研究，我们详细地研究了FRII射电星系热点区的宇宙线、中微子和高能光子产额。由于电子和宇宙射线都倾向于相同类型的加速，我们推导出的最大宇宙射线能量的分析估计，可在两个环形和极向磁场主导的冲击结构，通过使用来自各种热点的同步辐射的观测数据。我们的主要结论之一是，最好的热点候选人为高能量天体粒子生产的扩展（$L_{HS}\geq 1kpc$），强磁化（$B> 0.1mG$）终端冲击显示同步辐射截止至少位于光学波段。我们发现在我们的样本中的六个物体中只有一个物体（3C 273 A）能够产生高达$10^{20}$ eV的宇宙射线。其次，我们研究了两个特征热点（天鹅座A和3C 273 A）产生的天体粒子谱应用多尺度MHD动力学方案，耦合MHD模拟动力学计算使用随机微分方程。通过计算电子和宇宙线的加速度，我们发现3C 273 A在Kolmogorov型湍流中可以产生高达$10^{20}$ eV的质子.我们还计算了地球上通过p- $γ$和p-p过程产生的高能中微子和γ射线通量，并将它们与最灵敏的天体粒子实验进行了比较。
2004-11-15 astro-ph
Nonlinear simulations of magnetic Taylor-Couette flow with current-free helical magnetic fields
对无限长径比和有限长径比圆柱形Taylor-Couette流在外加螺旋磁场作用下的磁旋转不稳定性进行了数值模拟。我们解决的MHD方程在其小普朗特数限制和确认与时间相关的非线性模拟的磁场的额外的环形分量减少的临界雷诺数从$O(10^6)$（轴向场）到$O(10^3)$的液体金属与他们的小磁普朗特数。计算饱和状态，我们得到的速度幅值，这有助于设计适当的实验装置。液体镓的实验需要轴向场$\sim 50$高斯和轴向电流$\sim 4$ kA的环向场。流的垂直速度$u_z$能够以0.1mm/s的精度测量就足够了。我们还表明，端板包围的圆柱不破坏行波不稳定性，可以观察到在早期的研究。对于TC容器没有和与终板的MRI不稳定的角动量传输显示为向外。
2006-08-31 astro-ph
Understanding Helical Magnetic Dynamo Spectra with a Nonlinear Four-Scale Theory
最近MHD发电机模拟磁普朗特数$>1$表明，当MHD湍流被迫与足够的动能螺旋度，饱和磁能谱的演变，从有一个单一的峰值低于强制规模成为双峰与一个峰值在系统（=最大）的规模和一个在强制规模。最近的非线性双尺度非线性螺旋发电机理论，其中的系统和强制尺度进行相反的符号的磁螺旋度的系统尺度场的增长是很好的模拟。但是双尺度理论不能模拟小尺度峰值向强迫尺度的移动。在这里，我开发了一个四尺度螺旋发电机理论，它表明，小尺度的螺旋磁能首先在非常小的尺度饱和，但随后在较大的尺度在较大的值连续饱和，最终成为主导的强迫规模。小尺度峰值向强迫尺度的转移是在大尺度场运动学增长区结束时完成的，对于大的$R_M$，小尺度峰值向强迫尺度的转移不依赖于磁雷诺数$R_M$。四尺度和双尺度理论随后几乎相同地发展，并且都显示出系统上显著的场增长和独立于$R_M$的强迫尺度。在本方法中，频谱的螺旋和非螺旋部分在很大程度上是解耦的。分数螺旋湍流的影响进行了讨论。
2003-06-23 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Ideal magnetohydrodynamic simulation of magnetic bubble expansion as a model for extragalactic radio lobes
采用非线性理想磁流体动力学（MHD）方法模拟了磁泡等离子体在低密度、弱磁化背景等离子体中的传播和膨胀过程。这些模拟模拟等离子体气泡膨胀实验（PBEX）的几何形状和参数[A. G. Lynn，Y. Zhang，S. C. Hsu，H. Li，W. Liu，M. Gilmore和C. Watts，Bull. Amer. Phys. Soc. { \bf 52}，53（2007）]，其正在研究磁泡膨胀作为河外射电瓣的模型。模拟预测了气泡演化的几个关键特征。首先，气泡膨胀的方向取决于气泡环向与极向磁场的比率，其中较高的比率导致主要在传播方向上的膨胀，而较低的比率导致主要垂直于传播方向的膨胀。第二，磁流体激波和拖尾慢模可压缩磁流体波阵面形成的气泡，因为它传播到背景等离子体的前面。第三，气泡的膨胀和传播发展的不对称性，其传播轴由于重联促进数值电阻率和不均匀的角动量输运主要是由于背景磁场。这些结果将有助于指导PBEX的初步实验和诊断测量。
2008-04-21 astro-ph physics.plasm-ph
Azimuthally symmetric MHD and two-fluid equilibria with arbitrary flows
本文研究了具有方位对称性、重力和任意非相对论流速与声速和Alfven速度之比的磁流体动力学（MHD）和双流体准中性平衡。在双流体情况下，两种物质的质量比是任意的，因此分析适用于电子-正电子等离子体。推导的方法可以以一种明显的方式扩展到几种带电物质。导出了描述平衡磁场的广义Grad-Shafranov方程。每种物质的通量函数方程和伯努利关系，以及引力势的泊松方程，完成了确定平衡所需的一组方程。这些问题很容易用数值方法解决。与MHD系统不同的是，双流体系统没有奇点。解析地证明了存在一类具有磁场定向流动的不可压缩MHD平衡。一个由S.磁流速度处处等于局部阿尔芬速度，这与几乎任何方位角对称的磁结构都是相容的。这种分析的潜在应用包括河外和恒星喷流，以及吸积盘。
2000-11-06 astro-ph
On Magnetic Field Amplification in Gamma-Ray Burst Sources
磁场在伽马射线暴（GRB）中起着双重作用。首先，伽玛射线暴和余辉光谱（后者解释为从外部冲击发射）意味着同步辐射的磁场是一个显着的分数均分粒子能量密度。第二，具有$\sim 10^{15}$高斯场的磁化转子可以通过将坡印廷通量传输到大距离来为GRB提供动力，在大距离处坡印廷通量耗散并且还驱动外部冲击。外部冲击和发动机中的场放大涉及不同的过程。外部激波场可能是由伽玛射线暴前的风产生的，也可能是由双流等离子体不稳定性放大的，而MHD湍流随后起作用。在发动机中，大尺度场可能是由MHD螺旋发电机产生的，因为通量吸积不能轻易地与湍流扩散竞争，而且因为结构必须足够大才能在扩散之前上升到日冕。为什么螺旋发电机是可行的，以及它们与磁旋转不稳定性的关系是讨论的要点之一。
2002-11-12 astro-ph
Origin of Galactic and Extragalactic Magnetic Fields
各种各样的观测表明，所有星系和星系团中都存在磁场。这些场的特征是强度适中（10^{-7}-10 ^{-5} G）和空间尺度巨大（~Mpc）。一般认为，旋涡星系中的磁场是由差速旋转和螺旋湍流的共同作用产生的，这一过程被称为α-ω发电机。然而，关于发电机的性质以及启动发电机所必需的种子田的来源的基本问题仍然不清楚。此外，标准的α-ω发电机并不能解释椭圆星系和星系团中磁场的存在。作者总结了已知的观测有关磁场在星系，星系团，超星系团，和超越。然后，他回顾了标准的发电机范式，对它提出的挑战，以及几个替代方案。最后，他讨论了天体物理学和早期宇宙的种子田候选人。
2002-07-11 astro-ph
Helical Fields and Filamentary Molecular Clouds
我们研究了压力截断的、非连续的分子云在相当一般的螺旋磁场中的平衡。我们首先推导了一个新的适用于磁化对流云的维里方程，它包括了非热运动和周围ISM的湍流压力的影响。当与数据比较时，我们发现许多对流云的每单位长度的质量由于外部压力的影响而显著减少，并且环向场在挤压这种云中起着重要作用。我们还开发了精确的数值MHD模型的附加分子云更一般的螺旋场配置比以前被认为是。我们还研究了状态方程的影响，通过比较"等温“丝，与恒定的总（热加湍流）速度色散，与平衡使用logatropic状态方程。我们进行了蒙特卡洛探索我们的参数空间，以确定哪些参数的选择结果的模型，同意与现有的观测约束。我们发现，这两个状态方程的结果与观测结果一致的平衡。此外，我们发现，与未磁化模型或纯极向场模型相比，具有螺旋场的模型具有更真实的密度分布;我们发现，大多数等温模型的密度分布从r^{-1.8}下降到r^{-2}，而对数衰减模型的密度分布从r^{-1}下降到r^{-1.8}。我们发现，纯粹的极向场产生的细丝与陡峭的密度梯度，不允许的意见。
1999-02-09 astro-ph
On the geometrical origin of periodicity in blazar-type sources
耀变体光变曲线的周期性可能与河外射电喷流中的螺旋轨迹有关。我们考虑弹道和非弹道（即，径向）轨迹，并讨论了螺旋喷流路径起源的三种可能的周期性驱动机制，即双黑洞系统（BBHS）中的轨道运动、喷流进动和内禀喷流旋转。结果表明，岁差驱动的弹道运动是不可能导致可观测的周期小于几十年。我们表明，对于非弹道螺旋运动的观察周期一般强烈缩短相对于真实的物理驱动周期，因为光的旅行时间的影响。因此，内部射流旋转可以解释观察到的周期$P_{\rm obs} \leq 10$天。另一方面，轨道驱动（非弹道）螺旋运动的周期性通常限于$P_{\rm obs} \geq 10$天的周期，而牛顿驱动的岁差不太可能导致时间尺度为$P_{\rm obs} \leq 100$天的周期性，但很可能与$P_{\rm obs} \geq 1$年的周期性有关。
2004-10-07 astro-ph
MHD inverse cascade in the early Universe
我们对三维自由衰减磁流体动力学（MHD）湍流进行了数值模拟，这可以应用于早期宇宙中随机磁场的演化。对于螺旋磁场的逆级联效应中观察到的磁螺旋度和能量从较小的尺度转移到较大的尺度，伴随着幂律增长的特征长度尺度的磁场。磁场迅速达到自相似演化的标度区域，并在高波数下具有幂律行为。我们还发现幂律衰减的磁能和动能。
2002-01-29 astro-ph hep-ph physics.flu-dyn
Distribution of Faraday Rotation Measure in Jets from Active Galactic Nuclei I. Prediction from our Sweeping Magnetic Twist Model
利用我们的“扫描磁扭曲模型”对活动星系核喷流进行MHD模拟的数值结果，计算了法拉第旋转测度（FRM）和斯托克斯参数，并与观测结果进行了比较。我们提出FRM分布可以用来讨论喷流周围磁场的三维结构，以及由Stokes参数导出的投影磁场。本文假设活动星系核喷流的基本直线部分，并采用轴对称模拟数据。我们得到的FRM分布在喷流轴上有一个总的梯度趋势，这是由于吸积盘旋转产生的螺旋磁场的环向分量。在某些活动星系核喷流中实际观测到了这种梯度分布（如Asada等，2002），这表明喷流周围存在螺旋磁场，从而支持了我们的MHD模型。在这一成功之后，我们现在将我们的数值观测扩展到射流的摆动部分，使用基于我们的模型的三维模拟数据在下面的论文中。
2003-09-23 astro-ph
Time-dependent magnetohydrodynamic self-similar extragalactic jets
河外喷流被可视化为动态的爆发事件的时间相关的磁流体动力学（MHD）方程模拟。喷流结构是通过二维轴对称球几何中的时间自相似解得到的。二维磁场在有限等离子体压力区或有限$β$区中求解，并且由等离子体压力起本征值作用的方程描述。这允许在空间中的磁瓣的结构，其中极轴瓣在强度上强烈地达到峰值，并且与其他瓣相比在角展度上准直。由于这个原因，极瓣与其他瓣重叠，在极方向自然产生喷流结构。此外，在空间中的每个磁瓣内，存在具有沿着该主瓣嵌入的闭合二维场线的小的次级区域。在这些嵌入的磁环中，等离子体压力和质量密度相应地高得多。这些被称为次级类质体团。这些次级等离子体团中的磁场线以交替顺序循环，使得相邻等离子体团具有相反的场线。特别是，沿着极地主瓣，这种周期性的等离子体团结构恰好与射电观测相兼容，其中高射电强度的岛屿被映射。
2007-10-24 astro-ph
Analysis of the Effect of a Mean Velocity Field on Mean Field Dynamo
我们研究半解析和一致的方式，产生的平均速度场$\bar{\mathbf{U}}$的螺旋MHD湍流，和效果，这个字段可以对平均场发电机。假设一个预定的，最大螺旋小尺度速度场，我们表明，大尺度流动可以产生在MHD湍流，通过小尺度洛伦兹力。这些流通过新的项反作用于平均场发电机的平均电动势，使原始的$α$和$β$项明确地未被修改。交叉螺旋度在连接所有效应中起着关键作用。在我们选择使用的最小$τ$闭包中，弛豫时间越长，影响越强。
2007-04-17 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Confined and ejective eruptions of kink-unstable flux ropes
作为太阳爆发的模型，研究了锚定在光球层中的无力日冕磁通量绳的理想螺旋扭折不稳定性。用Titov和Demoulin（1999）的磁绳模型作为MHD模拟的初始条件，模拟了螺旋形的发展和一次受限（或失败）的暗条喷发（2002年5月27日）的上升轮廓，与观测结果非常吻合。通过修改模型，使磁场下降更迅速的高度以上的磁通绳，一个完整的（或喷射）的绳喷发得到非常好的协议与发展的螺旋形状和指数到线性上升的轮廓快速日冕物质抛射（CME）（2001年5月15日）。这证实了扭曲的磁通量绳的螺旋扭折不稳定性可能是太阳爆发的起始机制和初始驱动力。模拟结果与许多喷发的特性一致，表明它们通常是由扭结不稳定性触发的。上覆场随高度的减小是决定不稳定性是否导致局限事件或CME的主要因素。
2005-08-24 astro-ph
Scaling Laws in Magnetohydrodynamic Turbulence
分析了自由衰减不可压缩磁流体湍流中动能和磁能的衰减规律以及关联长度的演化。MHD方程的标度不变性保证了在耗散参数（{ \it i.e.}动粘度和电阻率）和零磁螺旋度时，动能和磁能随时间衰减为$E \sim t^{-1}$，相关长度演化为$ξ\sim t^{1/2}$。在螺旋情况下，假设磁场向无力态演化，我们证明了（在大磁雷诺数的极限下）磁螺旋度保持不变，动能和磁能分别按$E_v \sim t^{-1}$和$E_B \sim t^{-1/2}$衰减，而动能和磁关联长度均按$ξ\sim t^{1/2}$增长.
2004-10-04 astro-ph
The Effects of Magnetic Fields on Radiative Cooling Jets
本文综述了磁场对高密度、辐射冷却、定常和脉冲射流结构和演化的影响的最新研究结果，这些研究是借助全三维MHD模拟进行的。三个初始的磁场拓扑被认为是：（i）一个螺旋和（ii）一个纵向场，这两个渗透的射流和周围介质，和（iii）一个纯的环形场的射流。使用一组参数，这是特别适合于原恒星喷流，我们检查的内部节点和领先的工作表面的发射结构，并与一个ESTA基线和2-D MHD计算进行比较。
2001-01-15 astro-ph
Scaling laws in decaying helical hydromagnetic turbulence
研究了自由衰减三维MHD湍流中磁场相干长度xi、能量E_M和磁螺旋度H的增长和衰减规律。我们表明，在一定的假设下，磁功率谱的自相似性意味着xi~t^{1/2}。这又意味着磁螺旋度以H~t^{-2s}的形式衰减，其中s=（xi_{diff} /xi_H）^2，用xi_{diff}（扩散长度尺度）和xi_H（由螺旋度功率谱定义的长度尺度）表示。相对磁螺旋度保持不变，意味着磁能衰减为E_M~t^{-1/2-2s}。参数s与磁雷诺数Re_M成反比，Re_M在自相似区是常数。
2005-06-24 astro-ph hep-ph nlin.CD
Inverse cascade in decaying 3D magnetohydrodynamic turbulence
我们进行直接数值模拟的三维自由衰减磁流体动力学（MHD）湍流。对于螺旋磁场，观察到逆级联效应，其中功率从较小尺度转移到较大尺度。磁场在高波数下达到具有自相似演化和幂律行为的标度区域。我们还发现幂律衰减的磁能和动能，和幂律增长的特征长度尺度的磁场。
2002-01-31 astro-ph
Physical properties of the jet in 0836+710 revealed by its transversal structure
研究河外喷流的内部结构对于理解其物理性质至关重要。由日本牵头的空间VLBI项目VSOP为这类研究提供了机会，该项目的基线长度可达36，000公里，并在5千兆赫下分辨角尺寸小至$\approx 0.3$ mas的结构。VSOP观测的射流在0836+710在1.6和5 GHz的径向结构的流的跟踪尺度从2质量到200质量沿射流和确定的波长的个别振荡模式负责形成观察到的结构。我们应用线性稳定性分析，以确定与所观察到的结构的波长相匹配的Kelvin-Helmholtz不稳定模式的振荡模式。我们发现0836+710中的喷流结构可以用Kelvin-Helmholtz不稳定性的螺旋面模和螺旋体模与椭圆体模的组合来再现。我们的研究结果表明，射流基本上是分层的，不同的模式的不稳定性增长的射流内在不同的距离射流轴。螺旋表面模可以被外部驱动，我们讨论了驱动频率对0836+710活动核物理的影响。
2007-05-03 astro-ph
Magnetic Field Effects on the Head Structure of Protostellar Jets
本文给出了超磁声、过密、辐射冷却射流的三维SPMHD数值模拟结果。两个初始的磁配置被认为是：（i）一个螺旋和（ii）一个纵向场。我们发现，磁场对辐射冷却射流的动力学和结构有重要影响，特别是在头部。螺旋形场的存在抑制了cluerical结构的形成，该结构被发现在纯流体动力学射流的头部发展。另一方面，嵌入在纵向磁场中的冷却射流在其头部保持团块状形态。这种破碎的结构类似于在HH喷流的弓形激波后面的HH物体中通常观察到的多节图案。这表明，一个强大的（均分）螺旋磁场配置被排除在喷头。因此，如果存在强磁场，它们在这些区域中可能主要是纵向的。在这两种磁配置中，我们发现茧的围压能够激发短波长MHD K-H箍缩模式，驱动低振幅的内部冲击沿梁。然而，这些冲击并不强烈，它们可能在HH喷流中观察到的亮结的形成中只起次要作用。
1997-09-10 astro-ph
Nonradial and nonpolytropic astrophysical outflows. V. Acceleration and collimation of self-similar winds
本文通过对轴对称等离子体的二维磁流体动力学（MHD）控制方程组中变量的非线性分离，分析了轴向低压下磁化旋转外流的精确模型。外流从中心引力源及其周围的吸积盘以亚音速和亚阿尔文速度开始，在穿过MHD临界点后，阿尔文马赫数可能达到很高的值。三大类型的解决方案被发现：（a）准直射流型流出的有效磁转子的流出是由磁环向应力限制;（b）准直流出的低效磁转子的流出是圆柱形的热压力梯度限制;（c）径向膨胀风型流出类似于太阳风。在大多数情况下，检查圆柱准直（射流型）流出自然出现的热和磁效应竞争的加速和约束的射流。所有的MHD体积力的相互作用，在加速和限制射流显示沿其所有的长度和几个参数。这些解可用于对天体物理外流的物理理解，例如与年轻恒星物体、行星状星云、河外喷流等有关的天体物理外流。
2002-05-14 astro-ph
The helicity constraint in turbulent dynamos with shear
利用数值模拟方法研究了强剪切作用下螺旋湍流中磁场的演化。在一些初始指数增长之后，磁场发展成大尺度行波图案。由此产生的场结构具有磁螺旋度，这是保守的理想MHD方程的周期盒，因此只能改变电阻的时间尺度。这强烈地限制了大尺度磁场的生长时间，但不太强烈地限制了循环周期的长度。与无切变的情况相比，大尺度场放大的时间尺度缩短了一个因子Q，它取决于切变和螺旋湍流的相对重要性，同时也控制着环向场与极向场的比值。模拟结果可以用平均场α-Ω发电机模型进行定性和定量再现，该模型考虑了α效应，湍流磁扩散系数的猝灭强度低于相应的α ^2发电机模型。
2001-01-05 astro-ph
Eruption of a Kink-Unstable Filament in Active Region NOAA 10696
我们目前的快节奏过渡区和日冕探测器（TRACE）的观测结果表明，在2004年11月10日从活动区NOAA 10696，伴随着一个X2.5耀斑，灯丝喷发的证据。喷发的暗条，几分钟后表现为快速的日冕物质抛射，在TRACE的视野内上升为一个明显指数增长的高度的扭结结构。我们比较了这种灯丝喷发的特点与MHD数值模拟的扭结不稳定的磁通量绳，发现很好的定性协议。我们认为，虽然系绳削弱突破一样的四极重联可能是释放机制，以前限制的磁通绳，司机的膨胀是最有可能的MHD螺旋扭结不稳定性。
2005-07-28 astro-ph
Spherically Symmetric Accretion Flows: Minimal Model with MHD Turbulence
第一个球形吸积模型是在55年前提出的，但这个理论还远没有完成。真实的吸积流被发现是随时间变化的湍流。本文提出了分别处理湍流的最小MHD球吸积模型。湍流的处理是基于对碰撞MHD的几种状态的模拟。冻结放大，耗散，发电机行动，各向同性，和恒定的磁螺旋度的影响是自洽包括在内。解除了均质和磁场各向同性的假设。正确的磁化流的动力学计算。扩散、对流和辐射都没有考虑在内。发现了两种不同类型的辐射低效吸积流：跨音速非旋转流（I），角动量向外有效输运的流（II）。非旋转流的吸积速率比邦迪速率小几倍，因为湍流会抑制吸积。具有角动量输运的流动的吸积速率比Bondi速率小约10-100倍。高度螺旋湍流，外磁化状态，和不同的状态方程的影响进行了讨论。流动被发现是对流稳定的平均，尽管气体熵增加向内。所提出的模型具有少量的自由参数和以下吸引人的性质。在非旋转磁化流的内部密度被发现是几倍低于密度在非磁化吸积。仍然需要几倍的低密度来解释观测到的低红外光度和低法拉第旋转测量到Sgr A* 上的吸积。
2008-03-27 astro-ph physics.flu-dyn
Modeling of the multiwavelength emission of M87 with H.E.S.S. observations
M87是第一个在TeV范围内发现的河外源，不是耀变体。M87的大尺度喷流没有对准视线。TeV耀变体的标准发射模型的修改似乎是必要的，以解释由H.E.S.S.尽管存在这种不对准。我们提出了一个新的多斑点同步自康普顿模型，明确地处理大视角和中等值的洛伦兹因子推断从MHD模拟射流形成。
2007-09-15 astro-ph
A Laboratory Plasma Experiment for Studying Magnetic Dynamics of Accretion Discs and Jets
这项工作描述了一个实验室等离子体实验和初步结果，应该给洞察吸积盘和射流的磁动力学。一个高速多帧CCD相机揭示了准直等离子体的形成和螺旋不稳定性的图像，类似于磁盘射流的MHD模型，以及与spheromak形成相关的等离子体脱离，这可能与磁盘风和耀斑有关。等离子体是由平面磁化同轴枪产生的。由此产生的磁拓扑结构依赖于磁螺旋度注入的细节，即由同轴枪施加的无力状态本征值α_gun。
2002-02-20 astro-ph
The Effect of External Winds on Relativistic Jets
银河系超光速和河外活动星系核中的相对论喷流在靠近中央引擎的地方可能被风所包围。理论分析和数值模拟揭示了风对螺旋形和高阶非对称射流畸变模式的相对论性喷流的稳定作用。当在源（入口）坐标系中测量速度时，射流和风之间的绝对速度差$Δv = v_{jet} - v_{wnd}$的减小除了由高射流洛伦兹因子提供的稳定性之外还提供稳定性，但是不需要高洛伦兹因子风来稳定高洛伦兹因子射流。然而，基本的夹点模式并没有受到类似的影响，预计在这种流动中会产生间距为射流半径几倍的结。因此，我们确定了一种机制，可以抑制大规模的非对称结构，同时允许轴对称结构的发展。被外流风包围的相对论喷流比被静止或回流的外部介质包围的喷流更稳定。沿直喷流（如3C 175中的）的多节结构可通过由合适的风包围的初始低马赫数喷流的收缩而触发。当喷流进入射电瓣时，与高压瓣相关联的任何周围流出或回流的抑制触发螺旋扭转的指数增长。
2002-09-27 astro-ph
STEREO/SECCHI Stereoscopic Observations Constraining the Initiation of Polar Coronal Jets
我们报告的第一个立体观测极地日冕射流的EUVI/SECCHI成像仪上的双STEREO航天器。显著分离的观点（$\sim$ 11 $^\circ$）使我们能够第一次推断出一个定义良好的EUV日冕喷流的三维动力学和形态。在同步图像对中的射流位置的三角剖分导致真实的3D位置，从而导致其运动学。最初，喷流以$\approx$ 10-20 $\mathrm{{km} {s}^{-1}}$的速度缓慢上升，然后，在发生明显的“跳跃”之后，它以超过太阳重力的加速度冲动地加速到超过300 $\mathrm{{km} {s}^{-1}}$的速度。螺旋结构是射流最重要的几何特征，也是射流解旋的证据。喷流结构从两个立体视角中的每一个看起来都有显著的不同：一个视角是正面，另一个视角是侧面。这提供了确凿的证据，证明所观察到的螺旋结构是真实的，而不是由单视点观测的可能投影效应造成的。极性喷流扭曲结构的清晰演示与最近的MHD模拟喷流调用磁解扭作为其驱动机制的合成图像相比毫不逊色。因此，后者可以被认为是一个可行的机制启动极射流。
2008-04-30 astro-ph
The helicity issue in large scale dynamos
回顾了螺旋各向同性MHD湍流与平均场发电机理论之间的联系。平均场论中的非线性还没有很好地建立起来，但是与模拟的详细比较开始帮助选择可行的非线性形式。关键的判别是磁螺旋度，这是已知的，只有在一个缓慢的电阻时间尺度上的限制大磁雷诺数的演变。特别强调的是记忆效应的可能性，这意味着一个额外的明确的时间依赖性方程的非线性求解同时与平均场方程。这种方法导致更好的协议与模拟，同时它也会产生更有利的协议之间的模型和恒星发电机。
2002-07-18 astro-ph
On the Influence of Magnetic Fields on the Structure of Protostellar Jets
在这里，我们提出了第一个结果的全三维（3-D）MHD模拟辐射冷却脉冲（时变）射流的一组参数，这是适合于原恒星外流。考虑热气体近似$equipartition$中的不同初始磁场拓扑，即，(i)一个纵向的，和（ii）一个螺旋场，这两个渗透的射流和周围介质;和（iii）一个纯粹的环形场只渗透的射流，我们发现，脉冲射流的整体形态是不是很大的影响相比，不同的磁场几何形状的存在下，一个磁共振计算。相反，磁场往往会影响本质上的详细结构和发射性能背后的冲击在头部和脉冲感应的内部结，特别是对于螺旋和环形几何形状。在这些情况下，我们发现，例如，在内部结后面的$H_α$发射率可以比纯流体动力射流的发射率大大约三到四倍。我们还发现，一些功能，如鼻锥，经常发展在2-D计算涉及环形磁场的喷气头，是平滑或不存在的3-D计算。
2001-02-15 astro-ph
Dynamics and Structure of Three-Dimensional Poloidally Magnetized Supermagnetosonic Jets
对磁化射流进行了三维MHD模拟。射流包含一个均分的主要极向磁场和射流密度对射流动力学和结构的影响进行了评估。喷流在原点进动，激发Kelvin-Helmholtz不稳定螺旋模式。我们广泛比较这些模拟与线性稳定性理论的结构。相对于外部介质而言密度较高的射流形成了一个高速核心，核心周围是一个密度较低的鞘，鞘由较慢移动的射流流体组成。这些模拟表明，延伸的河外喷流传播到如此大的距离，因为它们被密度小于喷流密度的叶或茧包围。（摘要摘要）
1997-03-16 astro-ph
Decay of Magnetic Fields in the Early Universe
利用标准磁流体力学（MHD）方法研究了早期宇宙中产生的随机螺旋磁场在电弱相变后的演化。得到了相干长度xi、磁能E_M和磁螺旋度H随时间的变化规律。我们表明，磁功率谱的自相似性意味着xi ~ t^{1/2}。这又意味着磁螺旋度随H ~ t^{-2s}衰减，磁能随E_M ~ t^{-0.5-2s}衰减，其中s与磁雷诺数Re_M成反比。这些法律改进了以前的几个估计。
2003-02-17 astro-ph hep-ph
