Search for non-helical disc dynamos in simulations
非螺旋大尺度发电机行动的可能性进行了研究，使用三维模拟的全球吸积盘，以及理想化的本地模拟没有旋转，只有剪切。特别强调的是被放置在一定的涡度和方位角速度梯度之间的相关性，已被预测为驱动大规模发电机行动，独立的动力螺旋度的存在或不存在。在全球光盘模拟两种类型的行为被发现：那些不显示这种类型的速度相关性和那些不。前者通常也是电阻率较大的情况。后者显示出基于通常螺旋效应的发电机作用的典型迹象。在没有旋转和剪切的理想化模拟中，发现上述相关性特别强。在这两种情况下，正如预期的那样，有一个系统的磁通量的磁螺旋通过中平面。然而，很少的螺旋度通量离开域通过顶部和底部边界。理想化的模拟表明，这个系统的流量大部分来自旋转分量的螺旋度流量，并没有贡献其散度。
2001-06-29 astro-ph
Doubly Helical Coronal Ejections from Dynamos and their Role in Sustaining the Solar Cycle
关于太阳磁场的两个问题，一旦它们之间的联系被确定，就可能一起得到解答。第一个问题对大规模发电机理论很重要：是什么阻止了磁反作用力关闭发电机循环？第二个问题是：是什么决定了磁化日冕喷出物中扭曲和扭动的旋向性？磁螺旋度守恒对于回答这两个问题都很重要。守恒性意味着大尺度扭曲结构的发电机产生伴随着沿这些结构的相反符号的扭曲。后者与反作用力有关。我们认为，日冕物质抛射（CME）的同时解放小规模的扭曲和大规模的扭动相反的符号，有助于防止从淬火周期，使净磁通量的变化，在每个半球。观测和螺旋度谱测量从一个上升的通量带的模拟支持这一想法。我们展示了一个新的发电机通量生成的图片，其中包括反作用和磁螺旋度守恒的特点，作为一个2-D的丝带，而不是1-D线的字段。
2002-12-01 astro-ph
Stochastic Analysis of Subcritical Amplification of Magnetic Energy in a Turbulent Dynamo
我们提出并分析了一个简化的随机$αΩ-$发电机模型，该模型被设计用于评估加性和乘性噪声、发电机方程的非正态性、$α-$ %效应和湍流扩散率的非线性对亚临界情况下大尺度磁场产生的影响。我们的模型采用随机波动的$α-$参数和附加噪声所产生的小尺度波动的磁场和湍流速度场。我们发现，噪声效应以及非常态可以导致随机放大的磁场，即使在亚临界的情况下。建立了运动学早期随机不稳定性的判据，找到了$α-$涨落引起的乘性噪声强度的临界值，得到了非线性随机微分方程的数值解，并找到了由$α-$参数的随机涨落引起的一系列相变.
2004-05-01 astro-ph
Nonlinear behavior of a non-helical dynamo
本文描述了磁流体动力发电机特性的三维数值计算。发电机是机械强制与泰勒-格林类型的驱动项。磁场的发展遵循从可忽略的小水平到饱和值，发生在与动能相当的磁能。虽然有一个局部的螺旋度密度，但在系统中没有整体的综合螺旋度。在饱和状态下，对于不太大的机械雷诺数，观察到持续振荡，其中动能和磁能异相变化但没有磁场反转的振荡。在这种状态下，流型表现出相当大的几何结构。随着雷诺数的增加，振荡消失，能量变得更接近稳定，但保留一些非系统的波动湍流时间依赖性。场的规则几何结构让位于空间上更无序的分布。注入和耗散尺度被识别，并在傅立叶空间中的能量传递的不同组件进行了分析，特别是在澄清的背景下，由不同的流量尺度中所发挥的作用的放大的磁场。
2004-12-02 astro-ph
Turbulent magnetic dynamo excitation at low magnetic Prandtl number
行星和恒星发电机可能是由于磁流体中的湍流运动，其运动粘度与磁扩散率相比很小。实验室正在进行实验，以在液态金属中产生类似的发电机。这项工作回顾了最近的计算阈值在临界磁雷诺数以上的发电机放大可以预期的机械强迫湍流（螺旋和非螺旋，短波长和长波长）作为一个功能的磁普朗特数$P_M$。螺旋强迫的新结果进行了讨论，其中发电机是在$P_M=5\times10^{-3}$。事实上，动力学湍流谱是更广泛的波数空间比磁谱导致的数值困难，这是由重叠的直接数值模拟和磁流体动力学湍流的亚网格模型相结合桥接。典型地，临界磁雷诺数随着磁普朗特数的减小而急剧增加，然后在至多几百的值处达到渐近平台。在湍流状态下，当磁雷诺数足够大时，小尺度和大尺度磁场都被激发。还讨论了流动中不同尺度之间的相互作用。
2005-12-06 astro-ph
Shear dynamo problem: Quasilinear kinematic theory
本文研究了线性剪切流中湍流引起的大尺度发电机效应。我们的处理是准线性的和运动的，但在剪切强度是非微扰的。利用剪切坐标变换和线性剪切流的伽利略不变性，导出了平均磁场演化的积分微分方程。对于非螺旋湍流，平均场的交叉切变分量的时间演化不依赖于除其自身外的任何其它分量。这对任何伽利略不变的速度场都是有效的，与其动力学无关。因此，剪切电流辅助发电机基本上是不存在的，虽然大规模的非螺旋发电机的行动不排除。
2009-04-13 astro-ph
Three-Dimensional Relativistic MHD Simulations of the Kelvin-Helmholtz Instability: Magnetic Field Amplification by a Turbulent Dynamo
相对论外流（包括伽马射线暴（GRB）和活动星系核（AGN））的磁场强度比天真地预期的要大几个数量级。我们提出了三维相对论磁流体力学（MHD）模拟演示放大和饱和的磁场的宏观湍流发电机触发的开尔文-亥姆霍兹剪切不稳定性。我们发现，由于不稳定性的非线性发展导致的湍流速度场的场线的拉伸和折叠，电磁能量的快速增长。利用伽玛暴内震和余辉晚期的相关条件，我们得到了电磁能部分对$ε_B \sim 5 \times 10^{-3}$的放大。该值在剪切消散后缓慢衰减，并且似乎在很大程度上与初始场强无关。发电机运行所需的条件是存在速度剪切和一些种子磁化，这两者都是常见的。我们还发现，湍流动能频谱的情况下研究服从Kolmogorov的5/3定律，电磁能谱基本上是平坦的，在小尺度的电磁能量的大部分。
2009-01-05 astro-ph
Astrophysical magnetic fields and nonlinear dynamo theory
回顾了当前对天体物理学磁场的认识，重点是湍流对磁场的产生和维持。在天体物理学的背景下，这种产生通常是由自激发电机解释的，它涉及到可以以指数速度放大弱“种子”磁场的流动。特别强调的是放在发电机的非线性饱和。分析和数值计算结果进行了讨论，无论是小规模的发电机，这是完全各向同性的，和大规模发电机，在某种形式的宇称打破是至关重要的。大尺度发电机讨论的中心是所谓的α效应，它解释了如果湍流缺乏镜像对称，即如果流动具有动力学螺旋度，平均场的产生。大规模发电机产生小规模的螺旋场作为一种废弃产物，它使大规模发电机熄灭，因此产生α效应。考虑到这一点，α效应的微观理论重新全面详细和最近的结果为螺旋磁场的损失进行审查。
2005-06-16 astro-ph
Energy fluxes in helical magnetohydrodynamics and dynamo action
用微扰场论计算了螺旋磁流体动力学中的重整化粘度、重整化电阻率和各种能流。计算是一阶微扰。动力学和磁螺旋度不影响重整化参数，但它们会引起磁能的逆级联。大尺度磁场的来源是：（1）由非螺旋相互作用引起的从大尺度速度场到大尺度磁场的能流;（2）由螺旋相互作用引起的磁能的反向能流。基于我们的通量结果，我们构造了一个银河发电机的初步模型。我们的计算产生发电机的时间尺度为一个典型的星系是$10^8$年的顺序。我们的场论计算还表明，磁螺旋度的通量是向后的，与早期的观测结果的基础上的绝对平衡理论。
2004-04-25 astro-ph cond-mat nlin.CD
Non-normal and Stochastic Amplification in Turbulent Dynamo: Subcritical Case
我们的注意力集中在随机发电机方程与非正规算子，使洞察的作用，随机性和非正规性的银河系磁场的产生。这封信的主要观点是讨论传统线性本征值分析无法解释的大尺度磁场的产生。我们提出了一个简单的随机模型的薄盘轴对称$αΩ$发电机涉及三个因素：（a）产生的非正常的微分旋转，（b）的非线性反映如何影响的磁场的湍流发电机系数，（c）随机扰动。我们表明，即使是\textit{subcritical case,}有三种可能的机制产生的磁场。第一种机制是确定性的，它描述了湍流$α-$效应和扩散率的瞬态增长和非线性饱和之间的相互作用。结果表明，平凡状态是非线性不稳定的小，但有限的初始扰动。第二和第三种是随机机制，解释了微分旋转产生的非正态效应与随机加性和乘性涨落的相互作用。特别是，我们表明，在\textit{subcritical case}的平均磁能可以随时间呈指数增长，由于与$α-$效应的乘性噪声。
2003-01-28 astro-ph
Magnetism in the spiral galaxy NGC 6946: magnetic arms, depolarization rings, dynamo modes and helical fields
我们在3 - 21厘米的五个射电波段上观测了旋涡星系NGC 6946的总强度和线偏振。在内部气体旋臂的内边缘，有序的磁场只受到轻微的压缩，并沿着气体旋臂平稳地旋转，因此磁场不会受到冲击，很可能与温暖的扩散气体相连。在较大的半径，两个明亮的磁臂之间的光学臂是可见的偏振强度。北磁臂的磁场几乎完全对齐。法拉第旋转措施（RM）在这些武器是一致的叠加两个低方位角发电机模式。在外星系中发现了另外三个磁臂，位于HI臂之间。由于强烈的法拉第去极化，该星系对18厘米和20厘米的偏振波不透明。退极化相对于主轴的大尺度不对称性可能是大尺度螺旋场的另一个指示。在20 cm处观察到的三个几乎为零偏振的退偏振环可能是由NGC 6946中300-500 pc大小的HII复合体的微分法拉第旋转产生的。- 在气体/光学螺旋臂中，总（主要是湍流）磁场被放大到\simeq 20 \muG。它的能量密度比电离气体的能量密度大\simeq 10倍，并且与内星系中湍流气体运动的能量密度相似。磁场能量超过了外星系的湍流能量。
2007-06-05 astro-ph
Magnetic field amplification in proto-neutron stars -- The role of the neutron-finger instability for dynamo excitation
在诞生后的前40年代，原中子星至少会经历两种不稳定性：对流不稳定性和中子指不稳定性。这两种不稳定性都涉及对流运动，因此可以触发发电机的行动，这可能是负责在中子星和磁星的大磁场。我们已经解决了平均场感应方程在一个简化的一维模型的对流和中子指不稳定区。虽然非常理想化，该模型包括由反馈过程引入的非线性，其倾向于饱和磁场的增长（α-淬火）并抑制其湍流扩散（η-淬火）。发电机行动的可能性进行了研究内的湍流扩散率的边界允许移动的动态模型。我们表明，发电机的行动可以操作和放大的磁场仍然可以非常有效。此外，我们确认存在一个临界的自旋周期，低于该发电机总是独立的差分旋转的程度激发，其值与中子指不稳定区的大小。最后，我们提供了一个关系的强度的最后字段作为一个函数的自旋的恒星和其微分旋转。虽然它们是通过使用玩具模型获得的，但我们希望我们的结果能够捕获在中子指不稳定区中发展的平均场发电机作用的定性和渐近行为。总的来说，我们发现，这样的发电机是非常有效的产生磁场远高于均分，因此，它可以代表一个可能的解释大的表面磁场中观察到的中子星。
2008-02-25 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
Magnetic dynamo action in helical turbulence
在运动学Kazantsev Kraichnan模型的框架下，研究了螺旋度非零的湍流速度场中的磁场放大。我们提出的数值解模型的实际重要的情况下，柯尔莫哥洛夫分布的速度波动，具有较大的磁雷诺数。我们发现，在非螺旋的情况下，增长的磁场描述的几个绑定本征模集中在惯性间隔内的速度场，在螺旋的情况下，绑定本征模的数量大大增加，而且，新的未绑定本征模出现。束缚和非束缚本征模都对大尺度磁场有贡献。这表明，一个大规模的发电机行动，它只捕捉未绑定模式的传统阿尔法模型的适用性有限。
2007-12-13 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
The inverse cascade and nonlinear alpha-effect in simulations of isotropic helical hydromagnetic turbulence
本文研究了一个具有螺旋强迫的各向同性均匀湍流的数值模型。由此产生的流动本质上是平均场发电机理论中α ^2发电机的原型，它产生了强发电机作用，并在盒子尺度上增加了一个大尺度场（在波数k=1时;强迫在k=5时）。这个大尺度场几乎是无力的，并且超过了均分值。随着磁雷诺数R_m的增大，饱和场强增大，发电机的增长率增大。然而，建立大尺度场从均分到其最终超均分值所需的时间随着磁雷诺数的增加而增加。大尺度场的产生可以被认为是由于源自强迫尺度的非局部相互作用，这是阿尔法效应的特征。α和湍流磁扩散率eta_t同时确定使用人工修改的平均场的数值实验。这两个量都以R_m依赖的方式猝灭。平均场能量的演化与α ^2发电机模型预测的结果相吻合，α和eta_t的猝灭情况也相似。对于这个模型的解析解，给出了匹配的模拟结果。模拟在数值上是稳健的，因为当分辨率从30^3改变到120^3网格点时，或者当磁普朗特数（粘度/磁扩散率）从1增加到100时，大尺度下的光谱形状不变。将强迫波数增加到30（即增加尺度分离）使逆叶栅效应更加明显，尽管它在其他方面保持定性不变。
2000-12-07 astro-ph
Magnetic helicity in primordial and dynamo scenarios of galaxies
讨论了衰减湍流和驱动湍流中螺旋磁场的一些共同性质。这些主要包括在逐渐变大的尺度上产生场的逆级联。磁螺旋度还限制了大尺度场的演化：场的衰减速度不如非螺旋场，但饱和速度也更慢，即在电阻时间尺度上，如果没有磁螺旋度通量。前者的效果是利用原始领域的情况下，而后者是重要的成功解释天体物理发电机饱和速度比连续性。发电机的作用被认为是重要的，不仅在银河发电机，而且在吸积盘活动星系核和周围的原恒星，这两者都有助于产生足够强的种子磁场。虽然原始磁场可能太弱，无法与这些天体物理机制竞争，但这些磁场在宇宙背景辐射中产生极化效应方面可能仍然很重要。
2006-01-23 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
Ejection of bi-helical fields from the sun
有人认为，在太阳表面观测到的磁螺旋度损失可能是一个减少，否则更占主导地位的非线性太阳能和恒星发电机。这种非线性与螺旋形和S形表面结构的内部扭曲（而不是扭曲）成比例。
2003-12-19 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
Dynamical magnetic relaxation: A nonlinear magnetically driven dynamo
一个非线性的，时间相关的，磁驱动的发电机理论，它表明如何磁占主导地位的配置可以放松，成为螺旋的最大规模提供。求解了大尺度磁螺旋度、小尺度磁螺旋度、速度和电动势的耦合时变微分方程。小尺度上的磁螺旋度松弛，驱动显着的大尺度螺旋场增长的动力学（阿尔文交叉）的时间尺度上，独立于有限的微物理输运系数的大小，在此之后，不断增长的动力学螺旋度减缓增长到粘性有限的步伐。这种磁驱动发电机补充非线性动力学螺旋度驱动发电机;对于后者，不断增长的磁螺旋度波动抑制，而不是驱动，大规模的磁螺旋度增长。一个统一的方程组可以适用于这两种发电机。
2004-03-17 astro-ph physics.plasm-ph
Turbulent dynamos with shear and fractional helicity
采用直接数值模拟方法研究了螺旋强迫湍流和大尺度剪切作用下的动力学行为。所产生的磁场显示出传播波状行为。这种行为可以用αΩ发电机来模拟。在大多数情况下，产生超均分场。通过改变湍流的螺旋度的分数，调节经由螺旋度效应（对应于α效应）的极向场的再生。在数值模型中的磁场的饱和水平是一致的线性依赖的小规模和大规模的字段的分数螺旋的比率，预测由一个简单的非线性平均场模型。作为磁雷诺数（Rm）的基础上的波数的携带能量的涡流从1增加到180，大规模的领域的周期频率被发现减少约6倍的情况下，湍流是完全螺旋形的。这是解释的湍流磁扩散率，这被发现是只有弱依赖于Rm。
2009-07-29 astro-ph
Laboratory Plasma Dynamos, Astrophysical Dynamos, and Magnetic Helicity Evolution
“发电机”一词对实验室聚变等离子体和天体物理等离子体社区来说意味着不同的东西。为了减轻由此产生的混乱，并促进跨学科的进展，我们查明实验室等离子发电机和天体物理发电机之间的概念差异和相似之处。我们可以把发电机分为三种类型：1.磁主导的螺旋发电机，其维持大规模磁场抵抗电阻衰减，并将磁几何形状驱动到最低能量状态，2.流动驱动的螺旋发电机，其在另外的湍流中放大或维持大尺度磁场，以及3.流动驱动的非螺旋发电机，其在驱动湍流或低于驱动湍流的尺度上放大场。我们讨论如何所有三种类型发生在天体物理学，而等离子约束装置发电机是第一种类型。3型发电机不需要任何形式的磁性或动力学螺旋度。专注于类型1和2发电机，我们展示了如何不同的限制，一套统一的磁螺旋度演化方程揭示这两种类型。我们明确地描述了一个1型发电机的稳态例子，和三个2型发电机的例子：（i）封闭的体积和时间依赖;（ii）开放边界的稳态;（iii）开放边界的时间依赖。
2006-04-10 astro-ph physics.plasm-ph
Suppressed fluctuations..
抑制波动的正常扰动磁场在发电机波和慢发电机沿弯曲（折叠），扭曲（扭曲）和非拉伸，扩散丝。最近Vainshtein等人[PRE 56，（1997）]在非线性ABC和拉伸-扭转-折叠（STF）发电机中通过使用$Rm\approx{10^{4}}$量级的磁雷诺数获得了这种形式的波动抑制。这里，当挠率不为零时，得到磁雷诺数和长度尺度L之间的表达式，如在常挠率$τ_{0}$本身的情况下，得到$Rm\approx{\frac{τ_{0}L}η}$。在日冕环$Rm\approx{10^{12}}$和扭转的结构环从天文数据由洛佩兹富恩特斯等人[宇航员。（2003）]用于计算$τ\approx{9.0{\times}10^{-10}}cm^{-1}$的非常慢的磁扩散。这里得到的慢发电机与Vishik的结论一致，即在非拉伸发电机流中不能得到快发电机。当扭转消失时，螺旋湍流被淬灭，但$α$ -发电机不能维持，因为指数拉伸取决于扭转。这实际上是Zeldovich antidynamo定理的扭转自由或平面长丝已讨论的其他最近也在另一个上下文中[阿斯特纳赫。（2008）]。磁场起伏的抑制实际上是螺旋湍流的磁扩散和Frenet挠率耦合的结果。
2008-06-20 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
Turbulent $α$-effect in twisted magnetic flux tubes dynamos in Riemannian space
本文给出了在黎曼空间中用磁通管发电机表示的扭曲磁通量管中的一阶扭转$α$效应的解析解。磁场的环向和极向分量以$r^{-1}$形式衰减，同时随时间呈指数增长。螺旋发电机的速度取决于管的弗伦内曲率的值。$α$因子具有来自常扭管近似的基本贡献。还假设管的磁轴的曲率是恒定的。虽然$α$ -效应发电机方程在黎曼磁通管坐标系中是相当复杂的，一个简单的解决方案，假设无力磁场是可能的。如果发电机作用能够同时改变发电机通量管的扭转和曲率的符号，则发电机解决方案是可能的。
2007-12-26 astro-ph
Magnetic helicity in galactic dynamos
在螺旋星系中可以看到千秒差距尺度的相关磁场。它们的起源可能是由于湍流星系发电机放大了一个小种子场。我们回顾了银河发电机的现状，特别是磁螺旋度守恒所施加的限制。我们估计的最小强度的大规模磁场可能出现的inspectful的螺旋约束。
2002-04-26 astro-ph
Kinetic and magnetic alpha effects in nonlinear dynamo theory
利用一阶光滑近似（FOSA）求解感应方程和动量方程，研究了在小磁雷诺数和流体雷诺数的限制下，洛伦兹力对α效应的反作用.稳定和时间依赖的强迫。在低雷诺数限制下，速度和磁场可以用强迫函数明确表示。非线性α-效应，然后示出在几个等价的形式，在协议中使用的各种封闭方案的形式主义是可表达的。一方面，人们可以完全按照传统FOSA中的速度场的螺旋特性来表示α，或者，可替代地，作为两个项的总和，即所谓的动力学α效应和与小尺度磁场的螺旋部分成比例的相反符号项。这些结果对任意平均场强度的定常强迫和随时间变化的强迫都成立。
2007-01-19 astro-ph
Magnetizing the universe
宇宙磁性的起源是天体物理学中的一个基本问题。我们在这里回顾一些想法如何大规模磁场在宇宙中，特别是在星系和星系团可能会出现。流行的范例涉及种子磁场的产生，随后是种子场的湍流发电机放大。我们首先概述了各种种子场生成机制，包括比尔曼电池。一般来说，这些场比观测到的场小得多，因此它们需要通过发电机作用进一步放大。波动发电机背后的基本思想，适用于集群磁性和平均场螺旋发电机适用于盘星系，概述。发电机范式的主要困难被认为是。特别重要的是要了解发电机的非线性饱和，以及产生的场是否在大尺度上足够相干，以解释星系和星系团中观察到的场。同时，原始场的另一种可能性缺乏坚实的理论支持，但可以产生非常有趣的观测结果。
2008-02-20 astro-ph
Dynamo action by differential rotation in a stably stratified stellar interior
磁场可以在差动旋转恒星的稳定分层（非对流）层中产生。环向磁场中的磁不稳定性（由差动旋转缠绕）取代了对流在闭合场放大环中的作用。泰勒不稳定性可能是最相关的磁不稳定性。一个发电机模型是从这些成分，并应用于恒星内部的角动量输运问题。它产生一个主要是水平的场。这个发电机过程可能解释了太阳核心中观察到的旋转模式。
2001-11-09 astro-ph
Dynamo Transition in Low-dimensional Models
描述了两个包含三个速度和三个磁模的低维磁流体动力学模型。其中一个模型（非螺旋模型）具有零的动能和电流螺旋度，而另一个模型（螺旋）具有非零的动能和电流螺旋度。在这两种模型中，速度模式都是强制的。这些低维模型表现出发电机过渡在一个关键的强迫振幅，取决于普朗特数。在非螺旋模型中，发电机只存在磁普朗特数超过1，而螺旋模型表现出发电机的所有磁普朗特数。虽然该模型是远离再现发电机机制的所有可能的功能，它的简单性允许一个非常详细的研究和观察到的发电机过渡承担最近的数值和实验结果的相似之处。
2008-01-17 astro-ph nlin.CD nlin.SI
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
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
Cosmic ray driven dynamo in galactic disks. A parameter study
我们提出了一个参数的宇宙射线驱动的磁流体发电机在星际介质（ISM）的磁场放大效率和磁，动能和宇宙线（CR）之间的能量均分的问题。我们进行数值CR-MHD模拟ISM使用扩展版本的ZEUS-3D代码在剪切盒近似，并考虑到欧姆电阻率，潮汐力和垂直盘重力的存在。CR是随机分布的超新星（SN）遗迹，并描述了扩散平流方程，其中包括各向异性扩散张量。方位角磁通量和总磁能根据模型参数的特定选择而被放大。我们发现，磁场放大的最有利条件对应于磁扩散率的顺序$3\times 10^{25} \cm^2\s^{-1}$，SN率接近银河系中观察到的，周期性SN活动对应于螺旋臂，和高度各向异性和场对齐CR扩散。磁场放大率在实际值的10%至100%范围内对SN率的大小相对不敏感。在最有利的条件下，磁场放大的时间尺度为1.5亿年，在银河系中心半径等于5千秒差距。最后的磁场能量波动与气体动能均分附近。在所有模型中，CR能量超过均分值至少一个数量级，与预期的均分相反。我们认为，宇宙射线的过剩可以归因于剪切盒不允许宇宙射线沿水平磁场离开系统的事实。
2008-12-19 astro-ph
Time scales separation for dynamo action
天体发电机作用的研究通常涉及两个时间尺度：慢扩散时间尺度和快平流时间尺度。我们调查的可能性场放大的中间时间尺度与时间相关的调制的流量。我们考虑一个简单的稳定的配置，发电机的行动是没有实现。我们研究了随时间变化的扰动流的效果。我们表明，一些消失的低频扰动可以产生指数增长的磁场上的典型时间尺度的振荡。发电机机制依赖于这里的参数不稳定性与瞬态放大剪切流。自然发电机的后果进行了讨论。
2008-04-02 astro-ph physics.class-ph physics.flu-dyn
Amplification of Interstellar Magnetic Fields and Turbulent Mixing by Supernova-Driven Turbulence Part II - The Role of Dynamical Chaos
在本文中，我们进一步推进了在星际介质中的磁场放大的研究，开始在Balsara等人（2004年，论文I）。我们表明，磁通量的增长率是可比的磁能增长率发现在文件I。我们还证明了场放大中的不稳定性的作用。密度显示双峰PDF，与所使用的冷却曲线一致。磁场的PDF显示了一个高端的尾部，提供了一个小规模发电机运行的信号。磁场强度与密度呈正相关。结果，场放大在温度较低、密度较大的气体中发生得更剧烈。对模拟湍流中的拉格朗日混沌进行了详细的研究。结果表明，材料线的拉伸率以及李雅普诺夫指数可以用来获得重要的见解磁场的增长。导出了小尺度超新星驱动发电机的抵消指数，并指出发电机中场线的相长折叠是非常低效的。我们还表明，我们的拉格朗日方法可以产生实际的措施，在模拟ISM的湍流扩散。湍流扩散系数提供了宏观尺度上超新星喷出物中元素混合的见解。星际湍流中的高速率谱线拉伸表明，元素在分子水平上的最终扩散是非常有效的。这里提出的许多湍流诊断方法可以用来在模拟和观测之间建立直接联系。
2005-04-04 astro-ph
Suppression of small scale dynamo action by an imposed magnetic field
采用直接数值模拟方法研究了外加磁场作用下的非螺旋磁流体湍流。结果表明，施加的磁场降低了在惯性范围内的频谱磁能。这是由小规模发电机的抑制解释。然而，在大尺度下，谱磁能随着中等强场的施加场强的增加而增加，并且对于更强的场仅略微减小。阿尔芬波的存在明确证实了监测的演变磁场和速度在一个点。频率ω与vA k1一致，其中vA是阿尔芬速度，k1是盒子中的最小波数。
2004-10-26 astro-ph
Chaotic flows and cosmic dynamos in anisotropic pseudo-Riemannian four-dimensional spacetime
结果表明，在Bianchi IX型旋转宇宙学模型中，宇宙运动学快速发电机的存在面临着严重的困难，这是由于在这些模型中，旋转无边界地增加，这是严格禁止的CMB天文数据，它对它的旋转施加了很强的限制，相对于它的快速膨胀。解决这个难题的唯一方法是假设这个各向异性宇宙的膨胀方向中至少有一个方向的衰减速度与原始磁场的放大速度一样快。一个解决方案是找到只有一个方向的各向异性宇宙膨胀，而其他两个保持不变。我们计算在比安奇九世退化为德西特度量的情况下种子磁场的放大，在宇宙学常数为$|Λ|<10^{33}s^{-2}$量级，宇宙年龄为10 ^{10}年的情况下，旋涡星系中的场从10^{-6}G放大到10 ^{-5}G。代表卡斯纳各向异性非奇异宇宙的黎曼时空。
2007-07-20 astro-ph
Gravitational wave amplification of seed magnetic fields
我们将讨论引力波是如何将种子磁场放大到足以支撑银河发电机的强度。我们考虑了弱磁场的相互作用与重力波扭曲几乎FRW宇宙学，并发现，原始字段的幅度放大成比例的波诱导剪切各向异性，至关重要的是，成比例的字段的初始规模的平方。后者使得我们的机制在超视界大小的磁场上运行时特别有效，就像在暴胀期间产生的那些磁场一样。在这种情况下，实现的放大可以很容易地提高磁场强度，这可能仍然相对接近银河发电机的下限，在目前接受的范围内。
2003-03-10 astro-ph gr-qc
Acceleration of Plasma Flows Due to Reverse Dynamo Mechanism
"逆发电机"机制-放大/快速等离子体流的微尺度（湍流）磁场通过磁流体耦合的产生。结果表明，宏观尺度的磁场和流动是由微观尺度的磁场和流动同时、成比例地产生的。微观驱动力越强，宏观产品就越强。恒星和天体物理学的应用建议。
2005-06-19 astro-ph physics.plasm-ph
Magnetic dynamo action in astrophysical turbulence
本文在Kazantsev Kraichnan模型的框架下研究了湍流速度涨落放大的磁场的结构。我们考虑Kolmogorov分布的速度波动，并假设雷诺数和磁雷诺数都很大。我们提出了完整的数值解的模型的光谱和增长率的磁波动。我们认为天体物理相关的限制大，小磁普朗特数，并解决螺旋和非螺旋的情况下。
2009-04-11 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Preheating - cosmic magnetic dynamo ?
我们研究了几种不同模型中预热和膨胀过程中大尺度磁场的放大。预热可以在宇宙学尺度上共振地放大种子场。然而，在存在导电性的情况下，谐振的效果通常被削弱，而所产生的磁场的幅度敏感地取决于在预热和热化阶段期间导电性的演变。此外，我们讨论几何磁化，其中放大的磁场发生通过耦合到曲率不变。由于负耦合不稳定性，这在膨胀期间可以是有效的。最后，我们讨论了打破共形平坦的背景度规，从而磁场可以通过在度规预热标量度规扰动的增长刺激。
2001-02-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Asymmetric polarity reversals, bimodal field distribution, and coherence resonance in a spherically symmetric mean-field dynamo model
使用平均场发电机模型与球对称的螺旋湍流参数α是动态淬火和干扰的额外的噪音，地磁极反转的基本特征被证明是通用的后果发电机行动在附近的例外点的频谱。这个简单的范例模型产生了长时间的恒定极性，这些极性被自加速场衰变中断，导致不对称的极性反转。它显示了最近发现的双峰场分布，并给出了极性持续时间和场强之间的相关性的自然解释。此外，我们发现相干共振的典型特征的持续时间对噪声的依赖性。
2004-11-05 astro-ph physics.flu-dyn physics.geo-ph
Magnetic-field generation in helical turbulence
我们研究分析放大弱磁场在均匀和各向同性湍流缺乏反射对称性（螺旋湍流）。我们建议，可以发现的磁能和磁螺旋度的谱分布作为自伴，薛定谔型系统的演化方程的本征模。我们认为，大规模和小规模的磁波动不能有效地分离，传统的α模型是，在一般情况下，不是一个足够的描述大规模发电机机制。因此，对这种过程的正确数值模拟应该能够将磁波动分解到非常小的电阻尺度。
2005-12-14 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
A Vorticity-Magnetic Field Dynamo Instability
我们推广的平均场磁场发电机，包括当地的平均涡度的演变，除了平均磁场。耦合方程表现出一般的平均场发电机不稳定性，使湍流能量转移到磁场和涡量在更大的尺度上。涡量和磁场的增长都需要螺旋湍流，而螺旋湍流可以由潜在的全球旋转提供。发电机系数的推导包括从平均磁场的反作用到最低阶。我们发现，平均涡度场实际上可以种子指数增长的平均磁场从只有一个小规模的种子磁场，而不需要种子平均磁场。当脉动速度和磁场互相关消失时，方程解耦，得到独立的平均场磁场和平均场涡度发电机方程。
1997-08-03 astro-ph cond-mat physics.flu-dyn
