The stability of toroidal fields in stars
我们提出的数值模型的磁流体不稳定性的条件下，普遍在一个稳定分层，非对流恒星内部，并将它们与以前的结果分析工作的不稳定性，在纯环形场。我们确认，一个$m=1$模式（“扭结”）是占主导地位的不稳定性，在一个环形场，其中的场强是成比例的距离轴，如由绕组的弱场由差分旋转形成的字段。我们测量的增长率的不稳定性作为一个功能的磁场强度和旋转速率$Ω$，并调查稳定的热分层以及磁和热扩散的稳定性的影响。在计算上可行的比较，结果与分析预测一致。
2005-12-07 astro-ph
Non-axisymmetric instability and fragmentation of general relativistic quasi-toroidal stars
在最近的出版物中，我们已经证明了差异旋转的恒星通过碎片不稳定性承认黑洞形成的新渠道。由于这种高阶不稳定性有可能将一个差动旋转的超大质量恒星转化为一个嵌入在大质量吸积盘中的多黑洞系统，我们研究了这种不稳定性对平衡模型参数的依赖性。我们发现，许多构建的模型表现出非轴对称的不稳定性与共转点，即使是低的T/ |W|值，导致裂变的恒星成一个，两个或三个片段，取决于初始扰动。至少在这里选择的模型中，m=1的模式在T/ |W|较低值时变得不稳定，这似乎有利于一个黑洞与一个巨大的吸积盘形成的情况。在这种情况下，我们已经获得的证据表明，初始模型的紧凑性值较低，可以导致所产生的碎片的稳定，从而防止在这种情况下形成黑洞。
2006-11-19 astro-ph
Cooling of Neutron Stars with Strong Toroidal Magnetic Fields
我们提出了一个强的环形分量叠加到极向分量的磁场的存在下，在中子星地壳的温度分布模型。这种环形场的存在阻碍了地壳大部分地区向地表的热流。结果，中子星表面呈现出两个温暖的区域，周围是延伸的冷区域，并且具有比磁场为纯极向磁场的情况低得多的热光度。我们应用这些模型来计算这样的中子星的热演化，并表明，降低光子光度自然延长其作为可探测的热X射线源的寿命。
2007-01-16 astro-ph
Transport of toroidal magnetic field by the meridional flow at the base of the solar convection zone
本文讨论了对流区底部弱纬向流对环形磁场的输运。我们利用的差分旋转和湍流模型开发的Rempel和纳入反馈的纯环形磁场在两种方式：直接通过洛伦兹力（磁张力）和间接通过淬火的湍流粘度，这会影响参数化的湍流角动量输运模型。在直接洛伦兹力反馈的情况下，我们发现，振幅约为2 m/s的回旋流可以传输强度为20至30 kG的磁场。如果磁场高于均分强度，湍流粘性的淬灭导致从磁化区域偏转的湍流流和显著降低的输运速度。
2006-10-04 astro-ph
Dynamical bar instability in a relativistic rotational core collapse
在共形平坦的广义相对论时空中，利用3+1流体动力学模拟研究了快速旋转相对论恒星的旋转核坍缩。我们集中我们的调查，以反弹的旋转核心坍缩，因为潜在的大部分引力波从它周围的核心反弹辐射。该恒星的动力学是从一个T/W ~ 0.16（T是旋转动能，W是平衡星的引力结合能）的差动旋转平衡星开始的，耗尽了引发坍缩的压力，并超过了动力学棒不稳定性的阈值。我们的发现是，坍缩的恒星可能会形成一个酒吧时，恒星有一个环形结构，由于在核心反弹的角动量的重新分配。另一方面，当恒星具有球状结构时，坍缩恒星会微弱地形成一个棒。我们还发现，在旋转核坍缩中，当环面被破坏时，恒星的棒状结构也被破坏了。由于环形恒星的坍缩可能形成一个棒，它可能是一个有希望的引力波源，将在先进的LIGO中被检测到。
2005-05-31 astro-ph gr-qc
The relativistic glider
我们提出了一个纯粹的相对论效应，根据该效应，准刚体的非对称振荡减慢或加速其在引力背景下的下落。
2007-04-11 astro-ph gr-qc
A relativistic model of the radio jets in 3C 296
我们提出了新的，深8.5 GHz的VLA观测附近，低光度的射电星系3C 296的分辨率从0.25至5.5角秒。这些图详细显示了双射电喷流的强度和偏振结构。我们还推导了谱指数和旋转测度分布。我们应用我们的内在对称，减速相对论性喷流模型的新的观察。优化的模型准确地拟合总强度和线性偏振的数据。我们推断喷流与视线倾斜58度。在轴上，它们从0.8c（约束不良）的初始速度减速到大约0.4c，距离核约5 kpc，此后速度保持不变。射流边缘的速度到处都很低。适当的发射率的纵向轮廓有三个主要的幂律截面和发射是中心明亮的。我们的观察排除了一个整体有序，螺旋磁场配置。相反，我们将场建模为小尺度上的随机场，但各向异性，仅具有环形和纵向分量。纵向场与环向场的比值随着射流的距离而下降，定性地但不是定量地如通量冻结所预期的那样，因此场主要是远离核的环向场。在射流的边缘，环形分量相对较强。一个简单的绝热模型适合发射率的演变后，只有在外部区域的射流已经减速和蒸发;靠近核，它预测太陡峭的发射率随距离的下降。我们还解释了亮度增强（“弧”）的主要和反喷流的相对论性畸变的影响之间的形态差异。（节录）
2006-08-03 astro-ph
Quasi-periodic accretion and gravitational waves from oscillating "toroidal neutron stars" around a Schwarzschild black hole
利用广义相对论流体动力学方法模拟了史瓦西黑洞的比角动量为常数的环面。这些环面是恒星引力坍缩、中子星双星合并或分裂的结果，可以达到非常高的静止质量密度，并有效地表现为中子星，但具有环形拓扑结构（即"环形中子星“）。我们的注意力集中在这些对象的动态响应轴对称扰动。我们表明，在引入扰动，这些系统要么变得不稳定的失控不稳定或表现出定期的振荡行为，导致准周期变化的吸积率以及质量四极。特别是后者，负责发射强烈的引力辐射，其在探测器上的信噪比与星核坍缩中预期的典型信噪比相当或更大，使得这些新的引力波源可能被探测到。我们讨论了一个系统的调查的参数空间中的线性和非线性制度，提供的引力辐射发射的估计如何取决于质量的环面和扰动的强度。
2002-10-05 astro-ph gr-qc
Dynamics of magnetized relativistic tori oscillating around black holes
本文数值研究了在史瓦西和克尔黑洞背景时空中磁化的、相对论的、非自引力的、轴对称的环面的动力学。初始模型有一个恒定的特定角动量，并建立了一个非零的环形磁场分量，最近已经获得了平衡配置。在这项工作中，我们扩展了我们以前的调查处理纯流体动力厚盘，并研究动态磁化环面受到扰动，这里考虑的磁场强度的值，触发准周期振荡持续数十个轨道周期。总的来说，我们已经发现，磁化环面的动力学分析是非常相似的，发现在相应的未磁化的模型。振荡的本征频率的频谱分布表明存在一个基本的p模式和一系列谐波比为2：3：....的泛音。这些模拟，因此，延长了Rezzolla等人的模型的有效性。（2003 a），用于解释在包含黑洞候选者的LMXB光谱中观察到的高频QPO，也适用于具有纯环形磁场分布的磁化盘的情况。如果足够紧凑和质量，这些振荡也可以导致强烈的引力辐射的发射，这是潜在的银河系内的源检测。
2007-02-19 astro-ph gr-qc
Instability of toroidal magnetic field in jets and plerions
喷流和脉冲星供给的超新星遗迹（plerions）倾向于发展高度有组织的环形磁场。这样的场结构可以解释某些射流的偏振特性，并有助于它们的横向约束。环形场的几何形状也是蟹状星云模型的核心--蟹状星云的原型--并导致了蟹状星云脉冲星的风必须有一个弱磁场的推论。然而，这种“Z箍缩”场配置是众所周知的局部不稳定的，即使当磁场是弱的和/或边界条件减慢或抑制全局模式。因此，归因于喷流和离子内部的磁场结构不太可能持续存在。为了证明这一点，我提出了一个本地分析的Z-箍缩不稳定性的相对论流体在理想的MHD限制。扭结不稳定性占主导地位，破坏了同心场结构，并可能驱动系统走向一个更混乱的状态，其中的平均场强是独立的半径（和在该领域的电阻耗散可能会增强）。我估计的时间尺度上的场结构可能会重新安排，并与这些相对论射流和半径的距离从中央脉冲星在一个plerion。我的结论是，同心环形场是不太可能存在的螃蟹脉冲星的风终止冲击之外。因此，没有动力学的理由来断定脉冲星风携带的磁能通量比动能通量弱得多。放弃这一推论将解决脉冲星风理论中一个长期存在的难题。
1997-08-15 astro-ph
Disk-Jet Coupling in Black Hole Accretion Systems I: General Relativistic Magnetohydrodynamical Models
对黑洞周围磁化吸积流的广义相对论数值模拟表明，在盘和日冕中存在无序的电磁结构，在极区存在高度相对论性的坡印廷主导的漏斗喷流。极区喷流几乎与旋转黑洞极区有组织场的定常抛物面Blandford-Znajek模型一致。一个无序的吸积盘和日冕是如何导致一个有序喷流的？我们发现，极喷流与一个非常简单的角积分环向电流分布$dI_ϕ/dr \propto r^{-5/4}$，其中$I_ϕ(r)$是包围半径$r$内的环向电流。我们证明了模拟射流中的极向磁场与具有$r^{-5/4}$环向电流的非旋转薄盘的无力场解吻合得很好，这表明旋转导致可以忽略的自准直。我们发现，极场被限制/日冕准直。圆盘中的电磁场也按$r^{-5/4}$标度，这与一些牛顿吸积模型一致，这些模型假设磁场和气压之间大致均分。然而，这种一致性是偶然的，因为朝向黑洞的磁压力比气体压力增加得更快。这个领域的优势附近的黑洞与磁应力，这意味着一个大的有效粘度参数$α\sim 1$，而通常假设的$α\sim 0.1$值持有远离黑洞。[删节]
2006-11-14 astro-ph
Relativistic mechanics of neutron superfluid in (magneto) elastic star crust
在密度低于中子滴阈值时，一个纯弹性固体模型（如果需要，还包括一个冻结的磁场）可以提供对中子星壳的充分描述，但在更高的密度时，必须考虑到超流中子的独立运动电流穿透固体晶格。为了做到这一点，以前可用的类别的相对论弹性模型在这里结合了一个单独开发的类别的相对论超流模型在一个统一的治疗的基础上使用一个适当的拉格朗日主函数。以及纯变分类型的模型，其中的涡流与流体自由流动，这样的主函数也提供了一个相应的类别的非耗散模型，其中的涡流被钉扎到固体结构。
2006-08-19 astro-ph gr-qc
Gravitational collapse of polytropic, magnetized, filamentary clouds
本文用简化的模型研究了当磁化云气体服从多方状态方程时，云的引力坍缩。我们集中在径向分布和限制自己的纯环形磁场。如果轴向运动和极向磁场足够弱，我们可以合理地期望我们的解是一个很好的近似。我们发现，虽然灯丝经历引力凝聚和中心的密度增加，环形通量质量比保持不变。一系列的空间分布的密度，速度和磁场的几个值的环向通量质量比和多变指数，得到数值和讨论。
2004-11-02 astro-ph
Self-Similar Equilibria of Self-Gravitating, Magnetized, Rotating, Isothermal Systems
研究了自引力旋转等温系统的自相似平衡模型。在这些模型中，旋转速度是恒定的，密度按$\frac{f(θ, ϕ)}{r^2}$变化，其中$r$和$θ$分别是球半径和共纬度。非轴对称解包含三个自由参数，其中一个参数依赖于旋转速度。这些参数决定了密度分布的总体形状。通过假设磁场的主要分量是纯环向的，并且纯环向磁压力与气体压力之比$α$是空间常数，可以研究推广的轴对称解，从而可以研究磁场的影响。我们发现，只有当转速与声速之比取为$\sqrt{2α}$时，轴对称系统的平衡态才产生椭球或球体。
2001-05-02 astro-ph
Extragalactic jets with helical magnetic fields: relativistic MHD simulations
河外喷流被认为是动力学上重要的、有组织的磁场的港湾，这些磁场可能有助于相对论性喷流的准直。在这里，我们探索网格自适应，高分辨率的数值模拟的AGN喷流的形态遍布螺旋场和流动拓扑结构。我们集中在形态特征的弓形激波和射流束后面的马赫盘，为各种射流洛伦兹因子和磁场螺旋。研究了螺旋磁场对射流束在过密外部介质中传输的影响。我们使用的AMRVAC代码，采用一种新的混合块为基础的AMR策略，计算理想的等离子体动力学在狭义相对论。束流磁场的螺旋度被有效地沿束流向下传输，在对角内部交叉激波之间的压缩区显示出更强的环向场区域。与被茧包围的等效低相对论性射流相比，高速射流在主要由环向场填充的涡流回流中仅表现出局部的强环向场区域。我们发现一个更极向，直场层，压缩之间的射流束和回流的证据。该层减小了回流对射流束的不稳定影响。在所有情况下，射流束包含丰富的交叉激波图案，部分动能通过交叉激波图案转移。对于这里考虑的高速参考射流，只有在超过${\cal O}(100 R_j)$的距离之外才会发生显著的射流减速，因为轴向流可以在下游重新加速到内部交叉激波。这种再加速是由磁场辅助的，因为磁场压缩了内部的激波，使气流收缩。
2008-02-14 astro-ph
Quasars: a supermassive rotating toroidal black hole interpretation
超大质量旋转环形黑洞（TBH）被认为是类星体和其他产生喷流的活动星系核的基本结构。旋转的原星系从中心气体区域聚集物质，导致大质量环形恒星的诞生，其内部核反应进行得非常迅速。一旦核燃料耗尽，引力坍缩会产生一个细长的环形TBH残留物。这些事件通常是宿主星系的第一颗超新星。随着时间的推移，TBH的质量通过持续的吸积增加了几个数量级，事件视界膨胀，而中心孔径缩小。吸积物质和TBH之间的角速度差感应出一个磁场，该磁场在中心孔和最里面的能区的区域中最强。由于负能态的存在，当这样的引力涡旋浸没在电磁场中时，通过包括彭罗斯过程和超辐射散射的非热辐射提取能量的情况接近理想。这建立了一个自我维持的机制，即相对论双向喷流的角动量远离类星体的运输加强了调制磁场和TBH/吸积盘的角速度差异。一旦BH拓扑结构变成球状，类星体的行为就消失了。当中子密度或BH环出现时，类似的机制可能在微类星体、SNe和GRB中起作用。在某些情况下，负的宇宙学常数可以维持TBH的长期稳定性，否则经典的拓扑定理必须以某种方式被规避。初步证据表明，普朗克尺度的量子效应可能负责。
2001-04-26 astro-ph gr-qc
Mass loading of pulsar winds
在脉冲星风星云（PWNs）的背景下，分析了带有环形磁场的相对论磁化质量负载外流的动力学。质量加载在减缓超相对论磁化流和减弱相对论激波方面是非常有效的。我们认为，相对论反向冲击的PWN中的质量负载的削弱是负责的低辐射效率的PWN的大多数。质量加载也可能导致在快磁声点附近的激波转变;这在大多数PWN中不太可能发生。在反向激波之外的磁化质量负载流的演化是复杂的：在初始减速到传输磁通量所需的最小速度之后，质量负载流必须{ \it加速}。为了能够扩展到无穷大，磁化流要么变得与时间相关，要么通过发展内部不稳定性来破坏环形磁通量。由质量负载引发的磁通量的破坏可能会使流动减慢到亚相对论速度，并解决脉冲星风星云的$σ$悖论。
2002-02-19 astro-ph
Non-linear Evolution of Rotating Relativistic Stars
我们提出的第一个结果的非线性演化的旋转相对论性恒星获得的轴对称相对论性流体动力学代码在一个固定的时空。作为初始数据，我们使用静态轴对称和扰动配置。我们发现，为了防止（数值）角动量损失在恒星的表面层的高分辨率网格（或数值方案，保持高秩序，在当地的极值）是必要的。对于非旋转的恒星，我们计算的径向和非径向的小振幅振荡，这是非常好的协议与线性正常模式的频率计算在考林近似的频率。作为我们的代码的第一个应用程序，快速旋转的相对论恒星的准径向模式的计算。通过将我们的数值代码推广到3-D，我们计划研究快速旋转中子星的环形振荡（r-模式）的演化和非线性动力学，这是一个有前途的引力波源。
1999-04-05 astro-ph gr-qc
High Resolution Simulations of the Plunging Region in a Pseudo-Newtonian Potential: Dependence on Numerical Resolution and Field Topology
本文对赝牛顿Paczynski-Wiita势中的吸积盘动力学进行了新的三维磁流体动力学模拟。这些在内部磁盘中的分辨率比以前报道的任何都要高。更精细的分辨率导致增加的磁场强度、更大的吸积速率以及吸积速率中更大的波动。一个模拟从纯极向磁场开始，另一个模拟从纯环向场开始。与极向初始场模拟相比，纯环形初始场需要更长的时间才能达到磁旋转不稳定性的饱和，并且产生更少的湍流和更弱的磁场能量。对于这两种初始磁场配置，磁应力继续通过边缘稳定的轨道;以对应于Shakura-Sunyaev α参数的单位测量，应力从盘体中的~0.1增加到俯冲区域中的~10深。通过模拟内边界的物质比在边缘稳定轨道上的物质具有约10%的结合能和约10%的角动量。质量吸积率和综合应力在很宽的时间尺度上波动很大。
2001-10-04 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
A Magnetohydrodynamic Boost for Relativistic Jets
我们使用RAISHIN程序对Aloy和Rezzolla（2006）探索的相对论射流的流体动力助推机制进行了相对论磁流体动力学模拟。模拟结果表明，磁场的存在改变了稀薄，超压射流（$V^z_j$）切向流动到致密的外部介质之间的激波界面的属性。与纯流体动力学的情况相比，磁场可以导致更有效的射流加速。与界面相切并平行于喷流的"极轴“磁场（$B^z$）既产生较强的向外移动激波，又产生较强的向内移动稀疏波。这导致了一个大的速度分量垂直于界面，除了加速度切向的界面，并因此加速到更大的洛伦兹因子比在纯流体动力学的情况下获得的。同样地，与界面相切但垂直于喷流的强“环形”磁场（$B^y$）也导致与激波界面相切的加速比纯流体动力学情况更强。总的来说，在“poloidal”的情况下的加速效率是小于“toroidal”的情况下，但两种几何形状仍然导致更高的洛伦兹因子比纯流体动力学的情况下。因此，相对论性喷流中磁场的存在和相对取向可以显著地改变Aloy和Rezzolla（2006）研究的流体动力学助推机制。
2007-09-13 astro-ph
Stability of Relativistic Jets from Rotating, Accreting Black Holes via Fully Three-Dimensional Magnetohydrodynamic Simulations
旋转的磁化致密物体及其吸积盘可以产生强大的环形磁场，驱动高度磁化的等离子体进入相对论喷流。然而，值得关注的是，射流中的强环向场对于非轴对称螺旋扭结（螺旋）$m=1$模式应该是高度不稳定的，从而导致快速破坏。此外，最近的关注是，由于非偶极磁场的吸积，射流形成过程本身可能是不稳定的。我们描述了大规模的全三维全球广义相对论磁流体动力学模拟的快速旋转，吸积黑洞产生的喷流。我们研究的稳定性，因为它传播的射流和稳定性的射流形成过程中吸积的偶极和四极场。对于我们的偶极模型，尽管强大的非轴对称盘湍流，射流达到洛伦兹因子的$Γ\sim 10$与开放的半角$θ_j\sim 5^\circ$在$10^3$引力半径没有显着的中断或耗散，只有温和的子结构为主的$m=1$模式。相反，我们的四极模型不产生一个稳定的相对论（$Γ\gtrsim 3$）喷流，由于不稳定的极场引起的极区的质量负荷。因此，相对论性喷流如果产生的话，大致上是稳定的结构，并且可以达到具有强磁场的外部冲击。我们讨论的天体物理意义的吸积磁几何形状发挥这样一个重要的作用，在相对论性喷流的形成，我们概述了未来的工作途径。
2009-01-16 astro-ph
Solar quadrupole moment and purely relativistic gravitation contributions to Mercury's perihelion Advance
水星轨道的近日点推进一直是检验广义相对论（G.R.）的观测基石之一。本文的主要目的是讨论如何，目前，观测和理论约束可能会挑战爱因斯坦的引力理论的特点是β = γ =1。为了实现这一目的，我们将首先回顾实验上的限制爱丁顿-罗伯逊参数γ，β和观测界限的近日点推进的水星。第二点将解决的价值观，到目前为止，太阳四极矩的几个作者。然后，我们将简要地评论为什么我们使用最近的太阳四极矩的理论测定，J2=（2.0 +/- 0.4）10^{-7}，它考虑了表面和内部的差异旋转，以计算太阳对水星近日点前进的贡献。进一步，结合伽玛和J2贡献的界限，并考虑到近日点位移的观测数据范围，我们将能够给出β值的范围。或者，考虑到近日点位移的观测值，可以在G.R.这一点很重要，因为它提供了一个独立于太阳模型的估计，可以与基于太阳理论和太阳观测（振荡数据，扁率......）的J2的其他确定相对抗。最后，对未来卫星实验的一瞥将有助于我们理解如何更强的约束参数空间（伽马，β，J2）以及分离的两个贡献（J2，或纯粹的相对论）可能会在未来。
2001-09-03 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Generation of Magnetic Fields by a Gravitomagnetic Plasma Battery
在Kerr度规的3+1分裂下，研究了Kerr黑洞周围离子-电子等离子体中电池产生磁场的过程.结果表明，重力磁场对电子分压的贡献能够驱动电流。平衡磁场的强度应该比经典的比尔曼电池更高，因为重力磁驱动项比经典的驱动项更不容易被淬灭。在轴对称情况下，电池只能感应环形磁场。然而，一旦存在环形磁场，重力磁场和电磁场的耦合即使在轴对称中也会产生极向磁场（Khanna & Camenzind 1996 a，b）。因此，嵌入等离子体中的旋转黑洞总是会产生环形和极向磁场。
1998-03-20 astro-ph gr-qc physics.plasm-ph
Dynamics of Relativistic Magnetized Blast Waves
考虑了密度、磁场和附加能量的不均匀性，研究了相对论冲击波在磁化介质中传播的动力学。在球对称爆炸的简化假设下，导出了具有环形磁场的介质中流动内部动力学的自相似解。在弱磁化的情况下，当大部分的流动可以描述的非磁化的解决方案，有一个强磁化鞘附近的接触不连续（当它存在）。鞘内的自相似解决方案进行了研究。在强磁化上游等离子体的相反极限下，得到了新的解析自相似解，讨论了它在伽马射线暴物理中的可能应用。
2001-11-21 astro-ph
Magnetic fields in jets: ordered or disordered?
相对论性喷流的磁场的有序度问题对于理解它们的产生是很重要的。矢量有序（例如螺旋）和无序但各向异性的场都可以产生观察到的高偏振度。我们概述了我们的模型的喷流在FR I射电星系减速相对论流。然后，我们提出了从不同的场配置的同步辐射的理论计算，并将它们与观察到的FR I射流的发射进行比较。我们发现，大规模的螺旋场（具有显着的极向和环向分量）是不一致的观测。一个有序的环形和无序的极向分量的组合与我们的数据是一致的，因为是一个完全无序的字段。喷流还必须包含小的，但大量的径向场。
2006-01-16 astro-ph
General Relativistic MHD Simulations of the Gravitational Collapse of a Rotating Star with Magnetic Field as a Model of Gamma-Ray Bursts
我们对作为伽马射线暴模型的磁化旋转大质量恒星的引力坍缩进行了2.5维广义相对论磁流体动力学（MHD）模拟。该模拟显示了盘状结构的形成和在核心反弹时发射的冲击波内部产生的射流状流出。我们发现射流在磁压力和离心力的作用下加速，在极向磁场的几何效应和旋转放大的环向磁场的箍缩力的作用下准直。喷流的最大速度是温和的相对论（$\sim$ 0.3 c）。
2003-12-02 astro-ph
Relativistic Expansion of Magnetic Loops at the Self-similar Stage
我们得到了考虑方位磁场的相对论膨胀磁环的自相似解。我们忽略恒星自转，并假设轴对称和一个纯粹的径向流。当磁环扩展时，初始偶极磁场被拉伸到径向方向。当膨胀速度接近光速时，位移电流减小了环形电流，并改变了从中心恒星抬升的等离子体的分布。由于这些自相似解描述了磁环的自由膨胀，即，$Dv/Dt=0$，运动方程类似于静态相对论磁流体力学。这使我们能够通过应用维里定理来估计存储在磁环中的总能量。这种能量与在磁星中观察到的巨大耀斑的能量相当。
2009-01-15 astro-ph
Hot self-similar relativistic MHD flows
我们考虑轴对称相对论射流与环形磁场和超相对论状态方程，研究的目标是横向结构的射流的压力是匹配的压力，通过它们传播的介质。我们发现所有自相似的相对论MHD方程的稳态解，这种设置。其中一个解是抛物线射流在通过介质传播时被压力梯度加速的情况，其中压力下降为p（z）\propto z^{-2}。当射流材料由于内部压力梯度而膨胀时，其进入周围介质中，导致材料沿着射流边界堆积，而磁场用于沿着射流的轴线产生磁箍缩。这样的喷流只有在它们在距离z处的张开角θ j小于约1/γ时才能处于侧压平衡，这里γ是在这个距离处的特征体洛仑兹因子;否则，喷流的不同部分不能保持因果接触。我们从我们的自相似模型构建光学薄同步辐射的地图。我们认为边界堆积可能是M87亚秒差距喷流边缘增亮的原因。我们发现，如果同步辐射发射率下降的距离从喷轴，偏振分数上升到边缘，如3C 273和Mkn 501。喷射的投影效应和发射率模式对观测到的偏振信号有很强的影响，因此根据磁场的几何形状对偏振数据的解释是相当不确定的。例如，具有环形磁场的喷流显示在某些BL Lac天体中看到的“脊鞘”偏振角模式。
2008-02-26 astro-ph
Hall drift of axisymmetric magnetic fields in solid neutron-star matter
霍尔德里夫岛例如，运动的电子对磁通量的输运产生电流，可能是导致中子星固体地壳中磁场演化的主要效应。这是一个非线性的过程，尽管作出了一些努力，仍然没有完全理解。我们使用霍尔感应方程的轴对称，以获得一些一般性质的nonevolving领域，以及分析纯环向场的演变，他们的极向扰动，和电流自由，纯极向场。我们还分析了霍尔不稳定性中的能量守恒，并给出了霍尔平衡的变分原理。我们表明，任何环形磁场的演变可以描述的伯格斯方程，如以前发现的平面平行几何。它会导致急剧的电流片，消散在霍尔时间尺度上，产生一个稳定的场配置，取决于一个单一的，适当定义的坐标。然而，这个场对于极向扰动是不稳定的，极向扰动随着它们的场线被背景电子流拉伸而增长，就像以前在数值上发现的不稳定性一样。另一方面，无电流极向配置是稳定的，可以代表一个长期存在的地壳场的流体恒星核心的电流支持。
2007-06-29 astro-ph math-ph math.MP
