Relativistic Acceleration of Magnetically Driven Jets
我们提出了一个分析模型，用于描述高度相对论性加速的磁驱动射流，在理想的MHD冷，静止和轴对称流出的框架内。我们的新方法是将风方程作为相对论阿尔文马赫数和极向电场与环向磁场振幅比$ξ$之间的代数关系来处理。这使我们能够容易地获得跨快磁声流的风的解决方案，连同所需的范围的$ξ$。然后，为了确定$ξ$的空间变化，我们近似地求解Grad-Shafranov方程，该方程适用于喷射具有非常大的总比能$E$并且被限制在非常小的开度角内的射流。我们的trans-fast-magnetosonic模型提供了一个封闭形式的表达的过渡从一个磁主导的流动能为主的，这发生在远超出轻圆柱半径$R_{\rm L}$的亚渐近区域。重要的是，我们发现，磁和动能之间的均分是实现在一个圆柱半径的顺序为$R_{\rm L}E/c^{2}$，并确认，进一步的转换的磁动能收益与距离的渐近区域。最后，我们简要地讨论了我们的模型的天体物理意义的喷流起源于活动星系核。
2003-03-22 astro-ph
Magnetically Arrested Disks and Origin of Poynting Jets: Numerical Study
利用二维和三维MHD模拟研究了在中心积累垂直磁场的吸积盘的动力学和结构。中心场可以建立到均分水平，并破坏磁层半径内的近轴对称外吸积盘，形成磁制动盘（MAD）。在MAD中，质量以不规则的密集螺旋流和垂直场的形式吸积，分裂成单独的束，穿透低密度磁岛的盘平面。吸积的质量，当螺旋向内，拖动场和扭转它周围的旋转轴，导致准直坡印廷喷流在极方向。这些喷流由吸积流提供动力，效率高达~1.5%（单位为\dot{M} c^2）。MAD中的螺旋流型主要由低方位波数m~1-5的模式控制，并且可以是出射辐射中的准周期振荡的源。MAD喷流和坡印廷喷流的形成可以很好地解释观测到的银河系黑洞双星光谱态的变化。我们的研究重点是黑洞吸积流，然而，结果也可以适用于吸积盘周围的非相对论性的对象，如年轻的恒星物体和恒星的双星系统。
2007-11-28 astro-ph
Stability and heating of magnetically driven jets from Keplerian accretion discs
我们已经进行了3-D数值磁流体动力学（MHD）射流实验，以研究与强环形磁场的不稳定性，并确定是否在射流中的磁配置是不稳定的，类似的情况下，被发现在实验室和分析估计。一个完美的传导开普勒盘固定的密度，旋转速度和压力被用作射流的下边界。能量方程求解，包括自洽计算加热粘性和磁耗散。由此产生的射流演变成时间相关的，非轴对称的配置，但我们发现只有轻微的中断的射流，例如扭结不稳定性。我们发现，磁耗散可能有深刻的影响射流：1）它打开高度卷起的磁场区域，并有助于防止临界扭结的情况下; 2）它影响射流动力学重组的磁场结构和增加热压力在射流中;和3）它影响质量加载通过增加温度和压力在射流的底部。
2002-06-22 astro-ph
Magnetically-driven jets from Keplerian accretion discs
非相对论性，磁驱动的喷流是通过考虑自洽地考虑到底层吸积盘的反馈。结果表明，这种射流主要描述的喷射指数$ξ= \mbox{d} \ln \dot M_a/ \mbox{d}\ln r$，这是一个本地的光盘喷射效率的措施。这个参数被发现躺在一个非常窄的范围内，由于全球磁盘射流的限制。这项调查提供了两个重要的结果。首先，圆盘垂直平衡施加最小质量通量喷射。其次，它们的渐近行为严重依赖于一个快速参数$ω_A= Ω_*r_A /V_{Ap,A}$，比的磁力线旋转速度的极向阿尔芬速度在阿尔芬表面。这个参数必须大于单位一，但数量级为单位一。开普勒圆盘中的自相似喷流，在加宽到最大半径（其值随$ω_A$增大）后，总是向喷流轴方向逐渐变宽，直到达到快磁声临界点。这种解决方案能否稳定地越过最后一个点是值得怀疑的，喷流要么在那里结束，要么反弹。由于磁收缩效应的增加，发生了再准直。这种系统的行为是由于磁表面的大开口，导致如此有效的加速，物质总是达到其最大极向速度。这种"过宽“是由于在整个射流中具有相同的喷射效率$ξ$。现实的喷流，供给不同的喷射指数从一个磁表面到另一个，不会经历准直，允许圆柱或抛物线渐近准直。
1996-07-11 astro-ph
Magnetically powered prompt radiation and flow acceleration in GRB
本文综述了由磁能流驱动的伽玛暴物理。磁场是将能量从中心致密物体传输到伽马射线暴所需的少量重子的自然条件。当考虑流内重联引起的磁能通量耗散时，磁模型假定了几个更令人信服的性质。对于观测到的GRB的重子负载典型，大部分耗散发生在光球层外，从而有效地产生瞬发辐射，并且该区域的磁场强度高，导致有效的同步辐射。值得注意的是，耗散也导致了整体流的非常有效的加速。这种效果说明了一个经典的流体动力学等效。在这种情况下，区分磁能通量$cB^2/8π$和坡印廷通量$cB^2/4π$是重要的，将坡印廷通量解释为“磁焓通量”是很重要的。数值和分析结果的流动加速和光球（热）和非热辐射的渐近体洛伦兹因子的函数的相对贡献。在$Γ\approx 100$预测了X射线闪光和真实伽玛暴之间的跃迁。
2003-02-22 astro-ph
A model for electromagnetic extraction of rotational energy and formation of accretion-powered jets in radio galaxies
本文给出了三维轴对称辐射磁流体动力学方程的自相似解，重新讨论了活动星系核和微类星体中吸积动力喷流的形成和加速。该模型主要依赖于电磁提取的旋转能量从磁盘等离子体和形成一个几何薄的超级开普勒层之间的磁盘和覆盖的电晕。在这一层的外流等离子体是耗散，双温，维里热，平流和电子质子为主。在这个模型中的磁盘的最里面的部分是免费的，次开普勒旋转和对流为主。这部分不再像标准圆盘那样辐射，大部分的吸积能量转化为磁能和动能，为喷流提供动力。讨论了这些截断圆盘的相应光度。
2003-07-16 astro-ph
Sheared Flow As A Stabilizing Mechanism In Astrophysical Jets
据推测，持续的狭窄性观察到的渐近圆柱形区域的双极流出年轻恒星天体（YSO）表明，这些喷流磁准直。在z箍缩等离子体中观察到的j交叉B力是这些观察结果的一个可能的解释。然而，z箍缩等离子体受到电流驱动的不稳定性（CDI）。利用z箍缩进行受控核聚变的兴趣导致了磁约束等离子体稳定性的广泛理论。从这个领域的分析，数值和实验证据表明，剪切流在磁化等离子体可以降低增长率的香肠和扭结不稳定性。在这里，我们提出的假设，剪切螺旋流可以发挥类似的稳定影响CDI在YSO射流。
2008-02-11 astro-ph
A Magnetically-Switched, Rotating Black Hole Model For the Production of Extragalactic Radio Jets and the Fanaroff and Riley Class Division
本文提出了一个模型，其中Fanaroff和Riley I类和II类河外喷流都是由旋转黑洞能层中磁化的吸积盘日冕产生的。虽然喷流是在吸积盘本身中产生的，但输出功率仍然是黑洞角动量的增函数。对于足够高的自旋，黑洞触发磁开关，产生高度相对论性的动能主导的喷流，而不是坡印廷通量主导的低自旋喷流。在观测到的FR突变功率下触发开关所需的日冕质量密度相当小（$\sim 10^{-15} g cm^{-3}$），这意味着喷流物质的来源可能是一对等离子体或非常稀薄的电子-质子日冕，而不是主要的吸积盘本身。该模型解释了FR I和II源之间的形态和马赫数的差异，以及观察到的大质量星系在更高的射电功率下经历FR I/II转变的趋势。它也是一致的扩展的无线电波瓣的能量含量，并解释了为什么，因为黑洞自旋下降，FR II源的空间密度应该比FR I源更迅速地演变。如果本模型是正确的，那么由FR I形态（而不是光度）区分的源中的秒差距尺度喷流的总体平均速率应该明显慢于FR II形态的源。该模型还表明，存在一个人口的高红移，亚mJy FR I和II无线电源与螺旋或前螺旋星系，爆发一次时，他们的黑洞形成，但从来没有再次点燃合并。
1999-07-30 astro-ph
The Very Early Gamma-ray Burst Afterglows Powered by Structured Jets
如果X射线闪光（XRF）和富X射线伽马射线暴（XRRG）与伽马射线暴（GRB）具有相同的起源，但从结构射流的较大角度观察，它们的早期余辉可能与GRB的余辉不同。当超相对论外流与周围介质相互作用时，形成两个激波，一个是正激波，另一个是反向激波。本文数值计算了在正激波和反向激波情况下，均匀喷流、高斯喷流和幂律喷流驱动的早期余辉。用微分方程组描述系统的动力学演化，并考虑了同步辐射自康普顿效应的影响。在均匀喷流中，XRRGs和XRFs的极早期余辉明显低于GRB，观测到的RS发射峰值时间在星际介质环境中较长。XRRGs和XRFs中的RS组分很难检测。而在星风中，极早期辐射通量的减少和RS峰值时间的延迟并不显著。在非均匀喷流（高斯喷流和幂律喷流），有发射物质的视线上，非常早期的光变曲线类似于各向同性等效喷出物一般，虽然RS通量衰减指数显示出显着的偏差，如果RS是相对论的（在恒星风）。
2005-12-07 astro-ph
Magnetic Jets from Swirling Disks
从管状行星状星云到赫比格-哈罗天体、射电星系和类星体的辐射，再到伽马射线暴，或许还有高能宇宙射线，一系列广泛的天体物理现象都可能是由吸积盘发出的以磁场为主的喷流驱动的。我们给出了一个独立的帐户的非相对论性的磁占主导地位的射流的分析理论，由一个旋转的磁盘，并在任何指定的压力，p（z）的背景介质中的磁腔。我们求解了在z=0时，圆盘角速度Ω_d（R）为任意给定的磁通量分布P（R，0）的时间相关问题。要做到这一点，所需要的物理学只涉及到导电介质的力线的冻结和最小能量原理。
2006-04-20 astro-ph
Aspherical Core-Collapse Supernovae in Red Supergiants Powered by Nonrelativistic Jets
我们通过模拟红超巨星前身中的双极喷流驱动爆炸来探索喷流驱动超新星的观测特征。我们提出了四个模型的结果，其中我们在一个恒定的$10^{51}$尔格在所有的射流模型，但不同的射流的具体特征，以探索影响的性质的喷流的超新星喷出物的结构。我们将爆炸演化为激波爆发，并将超新星包层的准同系膨胀演化为红超巨星风。相反方向的，富镍喷流给出了一个大规模的不对称性，可以解释非球形激发和谱线的子结构，如H $α$和He I 10830 Xe。具有大部分动能的喷流以热能穿透原始包层，并引起爆炸，这在最早的时期被观察到是不对称的，与II型超新星的分光偏振测量不一致。具有较高热能分数的射流导致爆炸，其在大半径处大致为球形，但在较小半径处显著拉长，在喷出物内部深处，与偏振观测一致。我们目前的冲击爆发光变曲线表明，强烈的非球面冲击爆发是不兼容的最近{ \it GALEX}观测的冲击爆发的红超巨星。与观测结果的比较表明，射流必须有效地沉积其动能整个喷出物，而在氢信封。热能占主导地位的喷流满足这一标准，并产生了许多第二类超新星的观测特征。
2008-12-19 astro-ph
Magnetic acceleration of ultra-relativistic jets in gamma-ray burst sources
我们提出了一个相对论MHD数值研究的轴对称，磁驱动射流的参数适用于伽马射线暴（GRB）流。我们还提出了解析表达式的渐近射流形状和其他流动参数，同意非常好的数值结果。所有携带电流的流出表现出自准直和随之而来的加速旋转轴附近，但无约束的流出失去因果连接整个射流，因此不准直或加速有效地在其外部区域。磁加速射流受外部压力的限制，该压力随距离变化，幂律指数为< 2 assume a paraboloidal shape and have an acceleration efficiency >50%。它们在10^9-3x10^10 cm尺度上的洛伦兹因子> 30，这与短/硬的伽玛暴喷流在可以被来自吸积盘的适度相对论性风限制的尺度上加速的可能性一致;在10^10-10^12 cm尺度上的洛伦兹因子> 100，这与长/软的伽玛暴喷流在坍缩的大质量恒星的包层内加速的可能性一致。我们还发现，磁加速射流的洛伦兹因子近似与极向流线的开口半角成反比。这意味着伽玛射线暴外流的伽玛射线发射分量非常窄，在洛伦兹因子超过100的区域中，半角< 1度，并且这些分量的余辉光变曲线要么显示出非常早的喷流中断，要么根本没有喷流中断。
2008-11-12 astro-ph
Magnetically driven superluminal motion from rotating black holes
我们研究了磁驱动的超光速喷流起源于旋转的黑洞。数值求解了沿准直磁通量表面的稳态、广义相对论磁流体风方程。特别是，我们将我们的结果应用到银河系超光速源GRS 1915+105和GRO 1655-40。我们的研究结果表明，超过0.9 c的观测速度一般可以实现磁流体动力学加速。沿磁场的速度分布具有饱和剖面。此外，我们发现，高度相对论的速度也可以达到射流不出现从一个区域靠近黑洞，如果流动磁化足够大。等离子体温度从喷流底部的约10**10 K迅速降低到距源5000重力半径处的约10**6 K。温度和质量密度随半径呈幂律分布。
2001-01-22 astro-ph
Are Seyfert Narrow Line Regions Powered by Radio Jets?
我们认为，窄线区域的塞弗特星系的无线电发射喷流的能量和动量的运输提供动力，因此，无线电功率喷流的能量通量的比率是远远小于通常假设的无线电星系。这可以部分归因于较小的年龄（$\sim 10^6 yrs$）的西弗特相比，射电星系，但也需要的磁能密度是一个以上的数量级低于均分值，或更有可能的是，内能密度的西弗特喷流占主导地位的热等离子体。如果塞弗特喷流最初是由相对论等离子体主导的，那么对5个塞弗特星系喷流数据的分析表明，除了一个星系外，所有星系都将具有接近100 pc的温和相对论性喷流速度，以便为各自的窄线区域提供动力。然而，在NLR中对喷流-云相互作用的观测通过动量收支提供了关于喷流速度和成分的额外信息。我们对NGC 1068中喷流-云相互作用的分析表明，冲击喷流压力远大于射电结的最小压力，速度$\sim 0.06 c$和喷流温度$\sim 10^9 K$意味着温和的相对论电子，但热质子。在这一点上的喷流质量通量$\sim 0.5 M_\odot yr^{-1}$，比进入黑洞的质量吸积率高一个数量级，强烈表明夹带。初始喷流质量通量$\sim 0.02 M_\odot yr^{-1}$，质量吸积率相媲美，是一致的吸积盘日冕从高能量观测推断的密度，连同一个最初温和的相对论速度和初始射流半径的顺序10引力半径。
1997-09-04 astro-ph
Large scale extragalactic jets powered by very-high energy gamma rays
负责大规模喷流的非热同步辐射的放射性镓和类星体的电子的辐射冷却，需要准连续的（在时间和空间）生产的相对论电子在整个超过100 kpc的规模超过喷流。虽然在大规模喷流的标准范例中，这意味着电子的原位加速，但在这封信中，我们提出了这些电子的一个主要不同的"非加速“起源，假设它们通过从中心物体注入喷流的极高能量伽马射线引发的电磁级联的有效发展而在喷流的整个长度上实现。这种方案提供了一种自然和非常经济的方式来为喷气机提供动力，使其达到100 kpc及更远的距离。
2002-07-05 astro-ph hep-ph
Magnetically Driven Jets in the Kerr Metric
我们计算了一系列的三维广义相对论磁流体动力学模拟的吸积流的克尔度规调查的性质的未绑定的流出，结果。这些外流的整体强度随着黑洞旋转速率的增加而急剧增加，但在所有情况下都发现了一些通用特征。流出物中的质量集中在一个空心圆锥体中，其开口角在很大程度上取决于物质的有效势能，其角动量与最内层稳定圆形轨道的角动量相当。加速物质向外运动的主要力量来自吸积盘日冕的压力。因此，形成流出物的主要元件是离心屏障，其防止增生物质接近旋转轴线。在离心屏障内部，圆锥体包含的物质非常少，并且由电磁场主导，电磁场的旋转速度与黑洞的旋转速度密切相关。这些场携带向外的坡印廷通量，其直接能量来源是克尔黑洞的旋转时空。当黑洞的自旋参数a/M超过~0.9时，这些外流携带到无穷远的能量可以与诺维科夫-索恩模型中预测的标称辐射效率相媲美。类似地，被驱逐的角动量可以与黑洞吸积的角动量相比较。内部电磁部分和外部物质部分都可以以显著的方式对流出的能量和角动量做出贡献。
2005-12-12 astro-ph
Stellar explosions powered by the Blandford-Znajek mechanism
在这封信中，我们简要地描述了我们的数值研究的第一个结果的可能性磁起源的相对论喷流的长时间伽马射线爆发内的Bracksar的情况。我们使用轴对称的广义相对论磁流体动力学代码，利用一个现实的状态方程的恒星物质，考虑到冷却与中微子的排放，和能量损失，由于原子核的离解的大规模旋转恒星的崩溃到一个旋转的中心黑洞。中微子加热不包括在内。我们描述了一个特定的模型，其中的祖星磁场$B=10^{10}$ G的解决方案。该解表现出由波印廷主导的喷流驱动的强爆炸，其功率超过$2\times10^{51} {erg/s}$。喷流主要来自黑洞，它们通过Blandford-Znajek机制提供动力。模拟的全部细节以及参数研究的结果将在其他地方介绍。可从http://www.maths.leeds.ac.uk/~serguei/research/movies/anim.html下载大量模拟影片
2008-01-09 astro-ph
3D MHD Simulations of Laboratory Plasma Jets
喷流和外流被认为是吸积现象的一个组成部分，与各种各样的物体有关。在这些系统中，磁场与吸积盘和/或磁化中心物体的相互作用被认为是等离子体加速和准直成射流和更宽角度流的原因。在本文中，我们提出了三维磁流体模拟磁驱动，辐射冷却实验室射流上产生的MAGPIE实验设备。一般的流出结构包括一个扩展的磁腔，其通过扩展的等离子体背景介质的压力准直，和一个磁约束射流，其在磁腔内发展。虽然这种结构本质上是短暂的，射流的不稳定性和磁腔的破坏最终导致其破裂，但系统中仍然会出现一个准直良好的多节射流;这种团块状形态让人想起在许多天体物理射流中观察到的情况。并讨论了角动量和轴向磁场在实验中引入的可能性。
2006-06-30 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
A magnetically collimated jet from an evolved star
行星状星云通常具有不对称的形状，这可能是由于恒星在演化到行星状星云阶段之前的准直喷流造成的。在这些恒星中喷流准直的来源是未知的。磁场被认为可以准直在许多其他天体物理源中观察到的外流，例如活动星系核和原恒星，尽管迄今为止还没有直接观测到任何准直喷流中的磁场方向和强度。理论模型表明，磁场也可能是演化恒星喷流准直的主要来源。在这里，我们报告的水蒸汽脉泽，跟踪旋进射流从渐近巨星分支星W43A在2.6千秒差距从太阳，这是正在经历快速演变成一个行星状星云的偏振测量。脉泽出现在喷流相对尖端的两个星团中，距离恒星约1，000 AU。我们找到了磁场使喷流平行的直接证据。
2006-02-28 astro-ph
Emission From Rotation-Powered Pulsars and Magnetars
我将回顾在理解旋转驱动的脉冲星和磁驱动的异常X射线脉冲星（AXP）和软伽马射线中继器（SGR）的高能量发射方面的最新进展。在过去的几年里，这些领域在观测和理论上都非常活跃，部分原因是来自钱德拉，XMM-Newton和RXTE的新X射线数据。与此同时，帕克斯多波束巡天发现了700多个新的射电望远镜，其中一些是年轻的，与EGRET源重合，另一些则具有磁强度磁场。这些新的观测结果提出了关于中子星诞生和演化的重要问题，以及它们的高能发射特性。
2005-10-05 astro-ph
Jet-powered optical nebulae from X-ray binaries
吸积的黑洞和中子星以准直喷流的形式释放出下落粒子和能量的未知部分。喷流本身的辐射效率很低，但通过观察它们与周围环境的相互作用，可以限制它们的能量。在这里，我们提出的观测X射线的二元喷流ISM相互作用，产生光学线发射，使用ESO/MPI 2.2米和艾萨克牛顿望远镜。我们约束天鹅座X-1喷气动力星云的时间平均功率，并提出了一些新的候选星云发现。并与河外活动星系核的大尺度裂片作了比较。我们还推测，M31中某些接近X射线双星的发射线发射体很可能是微类星体喷气动力星云。
2006-11-02 astro-ph
Magnetically-dominated jets inside collapsing stars as a model for gamma-ray bursts and supernova explosions
磁场在大质量恒星的核塌缩爆炸中起着重要的动力学作用。特别是，它们可能是重要的伽马射线暴（GRB），其中的中央引擎是一个超吸积黑洞或毫秒磁星的情况下，Eurasar的场景。本文件的重点是磁星的情况下，特别强调磁星磁层的相互作用与恒星的信封。首先，“脉冲星在一个空腔”的问题被引入作为一个范式的磁星内的一个坍缩的明星。这个基本的等离子体物理问题的基本设置进行了描述，概述了其主要特点，并得出简单的估计演变的磁场。在坍缩恒星的背景下，有人提出，首先，下落等离子体的冲压压力作用于磁层，使磁压逐渐增加。在某些时候，不断增长的磁压力超过了气体的（下降的）冲压压力，导致磁驱动爆炸。爆炸应该是高度各向异性的，因为环向场的环向应力，由周围的恒星物质所限制，将磁主导的外流准直成两个波束磁塔射流。这创造了一个干净的狭窄通道，让能量从中央引擎通过恒星逃逸，就像伽玛射线暴所需要的那样。此外，准直爆炸阶段的延迟开始可以解释大量镍-56的产生，正如GRB-超新星连接所建议的那样。最后，对该方案的数值模拟前景进行了讨论。
2007-07-04 astro-ph physics.plasm-ph
Magnetohydrodynamic winds and jets from accretion disks
磁加速流出和射流从吸积盘的理论进行了审查，在介绍水平，特别注意的问题领域，如在磁盘表面的流动，稳定性的磁场，和准直机制的发射条件。本文将出现在R.A.M.J. Wijers，M.B.戴维斯和C.A. Tout，eds.，《双星中的物理过程》，Kluwer Dordrecht，1996年（NATO ASI系列）。
1996-02-05 astro-ph
Relativistic Jets from Accretion Disks
观测到的许多致密吸积物体发出的喷流可能是由于穿过差动旋转的吸积盘的磁场的扭曲而产生的，该磁场的作用是从吸积盘磁性地提取角动量和能量。已经讨论了两个主要的制度，磁流体射流，它具有显着的质量通量，并具有能量和角动量进行的物质和电磁场和，坡印亭射流，其中的质量通量是小的和能量和角动量进行主要由电磁场。在这里，我们描述了最近的理论工作的形成相对论坡印亭喷流从磁化吸积盘。此外，我们描述了新的相对论，全电磁，粒子在细胞模拟形成的射流从吸积盘。模拟Z箍缩实验可能有助于理解天体物理喷流的起源。
2004-09-17 astro-ph
The role of kink instability in Poynting-flux dominated jets
通过一维稳态相对论MHD数值计算，探讨了磁驱动射流中扭结不稳定性的作用。的不稳定性示出有足够的时间来增长和影响的动态坡印亭通量为主的射流。在AGN喷流的情况下，由于坡印廷通量的快速耗散，在大于~1000 rg的距离处，流动变为动力学通量主导。当应用于伽玛暴外流，该模型预测更渐进的坡印廷耗散和适度磁化流的距离为10^{16}厘米的减速喷出物，由于其与外部介质的相互作用是预期的。不稳定性释放的能量可以驱动致密的“耀变体”发射和具有高辐射效率的GRB流出的即时发射。
2006-01-23 astro-ph
Magnetically Driven Warping and Precession of Accretion Disks: Implications for "Exotic" Stellar Variabilities
磁化恒星周围的吸积盘内部区域受到磁转矩的作用，引起吸积盘的翘曲和进动。这些力矩来自于恒星磁场和圆盘中感应电流之间的相互作用。这些新的磁效应引起了一些“奇特”的恒星变化，并可能在解释一些与磁盘吸积到磁星上有关的令人困惑的行为方面发挥重要作用，例如X射线双星中的mHz QPO，X射线双星的长期周期性（包括喷流的进动），低质量X射线双星中的低频（10-50 Hz）QPO，以及金牛T星的光度变化。
2002-11-13 astro-ph
Role of Reconnection in AGN Jets
我们讨论了重联在相对论活动星系核喷流的电磁主导核中可能的作用。我们认为，重联可能会进行在一个双重的方式：最初的爆炸性崩溃的阿尔芬时间尺度上的载流射流（这是光交叉时间的顺序）和随后的缓慢准稳态重联。爆炸性坍缩的地点与明亮的节点有关，而稳态重连则使节点之间的“桥”中的粒子重新充满能量。重联层中的欧姆耗散导致粒子通过感应电场加速或通过随后的电磁湍流中的随机粒子加速。
2002-11-14 astro-ph
Episodic Magnetic Bubbles and Jets: Astrophysical Implications from Laboratory Experiments
准直外流（喷流）在宇宙中无处不在，出现在原恒星和河外超大质量黑洞等各种来源周围。喷流被认为是磁准直的，从围绕着一个紧凑的引力物体的磁化吸积盘发射。我们已经开发了第一个实验室实验，以解决时间依赖性，情节相关的知之甚少的射流加速和准直区域的现象。实验结果表明，磁泡的周期性喷射在自准直磁腔通道中自然演化为非均匀射流。结果提供了一个独特的观点可能从一个相对稳定的状态喷气发射到观察到的高度结构化的外流的过渡。
2008-12-16 astro-ph
A magnetically collimated jet from the evolved star W43A
我们提出了第一个直接测量的磁场强度和方向的准直喷流从一个进化的恒星的方式成为一个行星状星云。利用甚长基线列阵（VLBA）对W43 A平行喷流中水脉泽的线偏振和圆偏振进行了观测，发现喷流中存在一个强的环形磁场，表明喷流是磁准直的。喷流中的磁场强度外推到恒星表面，产生几个高斯的表面场，与大样本演化恒星中脉泽偏振的测量结果一致。磁场的起源还不清楚，尽管喷流进动可能表明存在一颗重行星或恒星伴星。这是喷流中磁准直的第一个直接观测证据，可能在形成行星状星云中发挥重要作用。
2006-05-03 astro-ph
Jets and high-velocity bullets in the Orion A outflows. Is the IRc2 outflow powered by a variable jet?
我们提出了高灵敏度的高速（HV）CO排放对周围的IRc 2和猎户座-S在猎户座A分子云的分子外流的地图。该图显示了HV子弹在两个流出物中的存在，其速度在40- 80 kms-1之间，与环境气体速度。与IRc 2流出相关的蓝移和红移CO HV子弹分布在薄（12”-20”，0.02-0.04pc）椭圆环状结构中，尺寸约为10“x50”（0.02x0.1pc）。在最极端的蓝移和红移速度（EHV）下的CO发射峰值在源I以北20”处，就在HV子弹的环内。IRc 2周围的低速H2O脉泽和H2* 子弹位于CO HV子弹环的内边缘，并围绕着超高压CO发射。此外，高速H_2O脉泽与超高压CO辐射有很好的关联。这种形态是一致的模型的射流驱动的分子外流取向接近视线。在Orion-S外流中，CO HV子弹的形态呈东南-西北方向的双极结构，H_2O脉泽只在激发源和CO HV子弹之间的低速区出现。CO HV子弹的形态、H_2O脉泽的径向速度和空间分布，以及IRc 2周围的H_2 ~* 特征，都与一个由方向可变的喷流驱动的模型相一致。在这种情况下，IRc 2外流中H_2O脉泽的大横向速度约为18 kms ~（-1），支持了射流和壳状外流之间的进化联系。
1999-04-08 astro-ph
Tearing instability in relativistic magnetically dominated plasmas
许多天体物理学的高能辐射源，如黑洞磁层、超强磁化中子星（磁星）、活动星系核中的相对论性喷流和伽马射线暴都涉及相对论性磁支配等离子体。在这样的等离子体中，磁场的能量密度大大超过粒子的热和静止质量的能量密度。因此，磁场是能量的主要储存器，它的耗散可能为这些源的爆发发射提供动力，这与太阳耀斑非常相似。撕裂不稳定性是导致磁能释放的主要耗散不稳定性之一。在本文中，我们研究，分析和数值计算，撕裂不稳定性的发展相对论磁占主导地位的等离子体的框架下使用的电阻磁动力学。我们确认并阐明了以前得到的结果的撕裂模式的增长率：最短的增长时间是相同的情况下，经典的非相对论MHD，即$τ=\sqrt{τ_a τ_d}$其中$τ_a$是\Alfven交叉时间和$τ_d$是电阻时间的电流层。
2006-06-21 astro-ph
Structure of Magnetic Tower Jets in Stratified Atmospheres
基于Li et al. 2006提出的一种新的模拟活动星系核磁主导外流的方法，我们通过三维磁流体动力学（MHD）模拟研究了磁塔喷流在大尺度（$>$数十kpc）重力分层大气（如星系团环境）中的传播.我们提出了详细的分析MHD波，圆柱径向力平衡，和磁塔射流的准直。当在有限的时间内将磁能注入到小的中心体积中时，磁场沿背景密度梯度向下扩展，由于逐渐减小的背景密度和压力而形成准直射流和扩展的“波瓣”。喷流和叶都是磁性主导的。此外，注入和膨胀产生流体动力学冲击波，该冲击波向前移动并包围磁塔射流。这种冲击最终会打破周围介质的流体静力平衡，导致全球引力收缩。这种收缩在磁塔前部的头部产生了强烈的压缩，并有助于径向准直以产生细长形的射流。在射流的外边缘处，磁压力由背景（修改的）气体压力平衡，而没有来自环向应力的任何显著贡献。另一方面，沿射流中心轴，环向应力是形成极向电流中心准直的主导力。该系统具有高度缠绕的螺旋磁结构，虽然在后期演化变得缓慢，但从未完全达到无力的平衡态。模拟是在没有任何初始扰动的情况下进行的，因此射流的整体结构大多保持轴对称。
2006-08-15 astro-ph
Jet launching theory and the vertical structure of a magnetically-dominated thin accretion disc
外加磁场的存在会对薄吸积盘的结构产生很大的影响。这里假设磁场能量与吸积流的热能平衡。垂直磁场、圆盘表面的环向磁场分量B^tor（由于圆盘与其磁层之间的旋转速率不同）、湍流磁普朗特数和粘性α是我们模型的关键参数。在相当小的B^tor的共转半径内，所产生的磁场与盘表面法线的倾斜角i可以超过临界值30^ \circ（发射冷喷流所需的），即使对于小的磁普朗特数的阶数也是如此。磁场和吸积流的自洽考虑表明，对于给定的表面密度，倾斜（"拖曳“）角对磁普朗特数的依赖性很弱，但对盘表面的环向场分量的依赖性很强。对于典型的参数值，磁盘比磁盘厚。大的B^tor和小的磁普朗特数可以强烈地放大吸积速率。另一方面，对于给定的吸积率，磁化盘的质量小于标准α盘。产生相当大的倾角值所必需的环形磁场的表面值比预期的要小得多，并且是所施加的垂直场的10^-3量级。由于圆盘的最里面的部分产生最大的B^tor，所以也可以预期那里有最大的径向倾角。因此，支持的想法，冷射流发射仅在中心盘区域。
2001-06-28 astro-ph
The evolution of magnetic tower jets in the laboratory
实验室产生的磁射流的演变是通过三维，非理想的磁流体动力学模拟数字如下。实验的目的是研究一个纯粹的环形场与扩展的等离子体背景介质的相互作用。系统被观察到演变成一个结构组成的一个近似圆柱形的磁腔与嵌入磁约束射流在其轴上。超音速膨胀产生了一个上掠的冲击等离子体壳，它包围并部分限制了磁塔。电流最初沿着腔的壁和射流流动，但电流驱动的不稳定性的发展导致射流的中断和场和电流的重新排列。空腔的顶部破裂，一个良好准直的、辐射冷却的“clusified”射流从系统中出现。
2006-11-14 astro-ph
3-D Simulations of MHD Jets - The Stability Problem
采用非相对论三维磁流体动力学方法模拟了坡印廷磁通支配（PFD）射流。我们的研究重点是强磁化高超音速亚阿尔夫文流（$C_{\rm s}^2 << V_{\rm jet}^2 < V_{\rm A}^2$）的传播和电流驱动（CD）扭结不稳定性的发展。这种不稳定性可能是负责的“摆动”结构中看到VLBI规模的活动星系核喷流。在本文中，我们研究了PFD射流在各种外部环境磁化气体分布，包括密度，压力和温度梯度的非线性行为。我们的数值计算结果表明，PFD射流可以开发扭结扭曲的trans-Alfvénic流的情况下，即使流本身仍然是强烈的磁性为主。在非线性发展的不稳定性，非轴对称模式增长的时间尺度的顺序阿尔文交叉时间（在喷流帧），并继续破坏喷流的运动学和磁结构。由于环境介质中的大尺度极向磁场，表面模式（{ \it即}，MHD Kelvin-Helmholtz不稳定性）被抑制。CD扭结模（$m = 1$）比其它高阶模（$m > 1$）增长得更快，这在很大程度上由洛伦兹力的径向分量驱动。
2003-12-02 astro-ph
Toward Coupling Flow Driven and Magnetically Driven Dynamos
大多数天体物理旋转体的大尺度发电机研究集中在内部流驱动螺旋发电机（FDHD），但更大规模的日冕场最直接影响的观测。因此，了解日冕和内场之间的关系很重要。日冕场弛豫实际上是一种磁主导螺旋发电机（MDHD）。MDHD也发生在聚变等离子体装置中，其中它们响应于磁螺旋度注入而驱动系统朝向其松弛状态，否则磁螺旋度注入驱动系统远离该状态。因此，全球尺度的天体物理旋转和喷流场是由内部FDHD和日冕MDHD之间的直接耦合产生的，通过它们的相互边界通过磁螺旋度传输连接。跟踪磁螺旋度也阐明了FDHD和MDHD如何演变和饱和。磁螺旋度的实用性不受其非规范不变性的限制，因为物理场总是可以恢复的。
2007-07-26 astro-ph physics.plasm-ph
