Kelvin-Helmholtz versus Hall Magneto-shear instability in astrophysical flows
研究了完全电离等离子体中剪切流的稳定性。Kelvin-Helmholtz不稳定性是一种著名的、宏观的、理想的剪切不稳定性。在足够低密度的等离子体中，也可以发生微观霍尔磁剪切不稳定性。我们进行了三维模拟的Hall-MHD方程，这两个不稳定性存在，并进行了比较研究。我们发现，当剪切流是如此强烈，其涡度超过离子回旋频率的等离子体，霍尔磁剪切不稳定性不仅是不可忽略的，但它实际上显示的增长率大于开尔文-亥姆霍兹不稳定性。
2014-05-23 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Rotation catalyzed chiral magnetovortical instability
Fudan University（复旦大学）；Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Fudan University（复旦大学核物理与离子束应用教育部重点实验室）；Shanghai Research Center for Theoretical Nuclear Physics, NSFC and Fudan University（复旦大学/国家自然科学基金委员会理论核物理上海研究中心）
研究发现背景旋转能催化手性磁涡不稳定性，通过分裂阿尔芬波为环形偏振波，产生低频不稳定波，可能为旋转手性等离子体提供新发电机机制。
2026-02-11 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Magneto-rotational and thermal evolution of young neutron stars
在简要回顾了近冷却中子星的布居合成之后，重点讨论了近冷却器自旋周期二分法的解释。两个分离良好的群体的存在-短周期（$\sim$ 0.1-0.3 s）无线电宁静源和长周期（$\sim$ 3-10 s）无线电宁静源，也就是Magnificent seven，-在最近开发的统一模型中无法轻松解释（Popov et al. 2010，Gull{ó}n et al. 2014）。我推测，这个问题的最自然的解决方案可以在双峰初始磁场分布有关的磁场产生在磁星的一个额外的机制的存在。
2015-07-22 astro-ph.HE
Population synthesis of isolated Neutron Stars with magneto--rotational evolution
我们重新审视人口合成的孤立的无线电天体结合最近的进展，磁场的演变和磁轴和旋转轴之间的角度从新的模拟的磁热演化和磁层模型，分别。在我们的方法中，一个有趣的新颖之处是我们不假设死亡线的存在。我们讨论的参数空间中的区域，更符合观测数据。特别是，我们发现，任何广泛的出生自旋周期分布与$P_0\lesssim 0.5$ s可以适合的数据，如果允许的对齐角度变化一致的扭矩模型，现实的磁层模型相比，与经典的磁偶极辐射损失的模型是有利的。假设初始磁场服从对数正态分布，我们的优化模型具有平均强度$\langle\log B_0{\rm [G]}\rangle \approx 13.0-13.2$和宽度$σ(\log B_0) = 0.6-0.7$。然而，参数之间存在很强的相关性。这种参数空间中的简并性可以通过对脉冲星出生率的独立估计或通过将该信息与其他观测波段（X射线和$γ$射线）中的人口相关联的未来研究来打破。
2014-06-26 astro-ph.HE
Particle Acceleration during Magnetorotational Instability in a Collisionless Accretion Disk
利用粒子模拟方法研究了无碰撞吸积盘中磁旋转不稳定性（MRI）过程中粒子的加速。讨论了磁重联不仅对磁共振饱和，而且对相对论粒子产生的重要作用。由MRI发电机的作用引起的$p_{\perp} > p_{\para}$的等离子体压力各向异性导致磁重联的快速增长，导致具有硬幂律谱的非热粒子的快速产生。这种无碰撞吸积盘的有效粒子加速机制可能是解释大质量黑洞周围高能粒子起源的一个可能模型。
2013-06-28 astro-ph.HE
Rotational Metric: A Solution to Einstein's Clock-Rate Problem and Its Magnetospheric Applications
本文提出旋转度量作为爱因斯坦时钟速率问题的精确解，通过旋转变换从史瓦西度量引入额外能层，并用于模拟刚性旋转系统及描述旋转磁层中的引力效应。
2025-07-23 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Rayleigh-Taylor instability in Magnetohydrodynamic Simulations of the Crab Nebula
本文讨论了脉冲星风星云（PWN）轴对称模拟中瑞利-泰勒细丝的发展。高分辨率的自适应网格细化磁流体动力学（MHD）模拟来解决的非线性演化的不稳定性。星云中的湍流和丝状体的分级生长是丝状体典型分离的媒介。在最近的全球三维模拟PWN中发现的强磁耗散和场随机化表明，磁张力不足以抑制RT细丝的生长，与蟹状星云中突出细丝的观察结果一致。这里给出的长期轴对称结果证实了这一发现。
2014-05-21 astro-ph.HE
Parametric Survey of Nonaxisymmetric Accretion Disk Instabilities: Magnetorotational Instability to Super-Alfvénic Rotational Instability
本文通过Legolas代码参数化研究了吸积盘中非轴对称磁流体不稳定性，证实了超阿尔芬旋转不稳定性（SARI）的存在，并揭示了其局域化特征、增长率规律及与MRI的关系。
2024-10-17 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Non-resonant magnetohydrodynamics streaming instability near magnetized relativistic shocks
本文对相对论激波前体中的非共振流动不稳定性进行了线性研究和数值模拟。在冲击前restframe中，我们进行了线性分析，这种不稳定性在一个可能的配置超相对论冲击前兆。这考虑了具有垂直于冲击波阵面和大尺度磁场的波矢量的磁声波。我们的线性分析是在没有任何假设的冲击速度，因此是有效的所有速度制度。为了检验我们的计算，我们还进行了相对论MHD模拟，描述了上述磁声波通过冲击前兆的传播。数值计算证实了我们的线性分析，预测的增长率的不稳定性是最大的超相对论冲击，并表现出波数依赖$\propto k_x^{1/2}$。我们的数值模拟还描绘了饱和制度的不稳定性，我们表明，磁放大是温和的，但仍然显着（$δB/B\leq 10$）。后一个事实可以解释在相对论磁化冲击附近强湍流的存在。我们的数值方法也引入了一个方便的手段来处理等温（超）相对论MHD条件。
2013-05-03 astro-ph.HE
Magnetic field gradient effects on the magnetorotational instability
磁旋转不稳定性（MRI），也被称为Balbus-Hawley不稳定性，被认为对吸积盘中湍流和角动量输运的起始具有重要作用。在这项工作中，我们调查的磁场梯度在MRI上的方位角方向的效果。我们通过包括磁场梯度的方位分量来求解磁流体动力学方程。我们找到了色散关系，数值计算了不稳定性的增长率。方位磁场梯度的加入在波数空间上产生了一个新的不稳定区域。它还修改的增长率和波长范围的不稳定模式：更高的场梯度的大小，更大的增长率和更广泛的不稳定波数范围。这种磁场的梯度在金牛座T盘中可能是重要的，其中恒星磁场具有相对于盘的旋转轴不对准的轴。
2017-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Papaloizou-Pringle instability suppression by the magnetorotational instability in relativistic accretion discs
在过去的几十年中，几何厚环面与常数比角动量已被广泛用于构建吸积流到黑洞的数值模型。这样的圆盘倾向于全局非轴对称流体动力学不稳定性，称为Papaloizou-Pringle不稳定性（PPI），它可以重新分配角动量，也会导致引力波的发射。然而，还不清楚PPI的发展如何受到磁场的存在和磁旋转不稳定性（MRI）的同时发展的影响。我们提出了一个数值分析，使用三维GRMHD模拟的PPI和MRI之间的相互作用考虑，第一次，分析磁化平衡解作为初始条件。在纯流体动力学的情况下，PPI选择大规模的$m=1$方位角模式作为增长最快的非线性主导模式。然而，当环面被弱的环形磁场穿过时，MRI的发展导致大尺度模式的抑制，并在较小尺度上重新分配功率。如果系统以显著激发的$m=1$模式开始，则PPI在最终被MRI淬灭之前在瞬态阶段中占主导地位。这种动力学在致密恒星合并和潮汐破裂事件中可能很重要。
2017-10-18 astro-ph.HE
Saturation of Magnetorotational Instability through Magnetic Field Generation
通过解析准线性理论和旋转圆盘中单模的非线性计算，研究了磁旋转不稳定性（MRI）的饱和机理。我们发现，大规模的磁场是通过阿尔法效应（速度和磁场波动的相关产品）产生的，并导致MRI模式饱和。如果允许大尺度等离子体流发展，则模式也可以通过其流松弛而饱和。在天体物理等离子体中，由于引力约束，流不能放松，模式仅通过场产生饱和。
2009-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Identification of a non-axisymmetric mode in laboratory experiments searching for standard magnetorotational instability
标准磁旋转不稳定性（SMRI）是天体物理盘中湍流和快速吸积的一种很有前途的机制。它是一种磁流体动力学（MHD）不稳定性，使流体动力学稳定的磁盘流不稳定。由于其在天文距离上的微观性质和实验室实验的严格要求，SMRI自提出以来一直未经证实，尽管它在天体物理学上具有重要意义。在这里，我们报告了一个非轴对称的MHD不稳定性在一个修改的泰勒-库埃特实验。为了寻找SMRI，沿旋转的液态金属流的旋转轴施加均匀的磁场。不稳定性最初呈指数增长，变得突出，只有足够的流动剪切和中等磁场。这些条件的不稳定性是定性一致的SMRI，但在磁雷诺数低于预测的线性分析与周期性轴向边界。三维数值模拟，然而，再现所观察到的不稳定性，表明它线性增长的主要轴对称流修改所施加的磁场。
2022-09-17 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.flu-dyn
Three-Dimensional Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Current-Driven Instability. III. Rotating Relativistic Jets
通过三维相对论磁流体动力学模拟研究了射流旋转和差动运动对无力螺旋磁平衡的电流驱动（CD）扭结不稳定性的线性和非线性发展的影响。在这项研究中，我们遵循的时间发展周期性的计算框内。初始螺旋磁场的位移导致CD扭结不稳定性的增长。我们发现，与线性稳定性理论一致，不稳定性的发展依赖于极向磁场的横向分布。如果极向场从轴向外显著减小，则初始小扰动强烈地增长，并且如果多个波长被激发，则非线性相互作用最终破坏初始圆柱形配置。当极向场的轮廓较浅时，不稳定性发展缓慢并最终饱和。我们简要地讨论了我们的研究结果的影响坡印廷占主导地位的飞机。
2012-07-20 astro-ph.HE gr-qc
Nonmodal growth of the magnetorotational instability
我们用非模态方法分析了磁旋转不稳定性（MRI）在短时间内的线性增长。我们的研究结果是完全不同的标准结果，说明剪切波能量可以增长在最大的MRI率，$-dΩ/d \ln r,$的任何选择的方位角和垂直波长。此外，通过比较剪切波的增长与静态结构，我们表明，在短时间尺度剪切波将永远是动态的更重要的比静态结构在理想的限制。通过证明快速线性增长是可能的，在所有波长，这些结果表明，非模态线性物理可以在MRI湍流中发挥重要作用。
2014-06-25 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Magnetorotational instability in cool cores of galaxy clusters
星系团嵌入在光学薄，引力分层，弱磁化等离子体在系统的维里温度晕。由于辐射冷却和各向异性的热传导，这样的团内介质（ICM）受到局部不稳定性，这是热，磁热和热通量驱动的浮力不稳定性的组合。如果ICM显著旋转，则其稳定性特性被显著修改，并且特别地，磁旋转不稳定性（MRI）也可以发挥重要作用。我们研究简单的模型旋转冷核心集群，我们表明，MRI可以是占主导地位的不稳定性的显着部分的集群，与可能的影响的动力学和演变的冷核心。我们的研究结果进一步激励测量旋转的ICM与未来的X射线任务，如ASTRO-H和ATHENA。
2015-06-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Linear Vlasov Theory in the Shearing Sheet Approximation with Application to the Magneto-Rotational Instability
在剪切片近似下，我们导出了热的、无碰撞的、电荷中性等离子体的轴对称扰动的电导率张量。我们的结果推广了著名的线性Vlasov理论的均匀等离子体差分旋转等离子体，可用于广泛的动力学稳定性计算。我们将这些结果应用于无碰撞等离子体中的磁旋转不稳定性（MRI）的线性理论。我们的分析和数值计算表明，一般动力学理论的结果在这里得到减少在适当的限制以前的结果在文献中，包括低频引导中心（或“动力学MHD”）近似，霍尔MHD，和陀螺粘性近似。我们重新审视冷等离子体模型的MRI和表明，与以前的结果相反，最初未磁化的碰撞等离子体是线性稳定的轴对称扰动的冷等离子体近似。除了他们的应用天体物理等离子体，我们的研究结果提供了一个有用的框架，在实验室实验中评估差分旋转等离子体的线性稳定性。
2015-01-03 astro-ph.HE physics.plasm-ph
The Super-Alfvénic Rotational Instability in accretion disks about black holes
本文用最近的谱网方法重新讨论了黑洞、中子星或原行星周围的吸积盘的不稳定性理论。圆柱形吸积盘微分方程被证明是由向前和向后多普勒频移连续阿尔芬谱$Ω_{\rm A}^\pm \equiv m Ω\pm ω_{\rm A}$，其中$ω_{\rm A}$是静态阿尔芬频率。考虑多普勒坐标系的非轴对称（$m \ne 0$）和超阿尔夫文旋转（$|mΩ| \gg |ω_{\rm A}|$）是至关重要的。连续体$Ω_{\rm A}^+$和$Ω_{\rm A}^-$随后重叠，排出过多的超阿尔夫文旋转不稳定性（SARI）。对小的不均匀性的深入分析表明，两个阿尔文奇性将模式的范围减小到比吸积盘的宽度小得多的尺寸。大的不均匀性的推广导致了完全前所未有的结果，即对于众数$|k| \gg |m|$，任何复杂的$ω$在一个广泛的实轴附近是一个近似的“特征值”。与真正的本征模的区别在于，激发模式的余能的量是微小的，$|W_{\rm com}| \le c$，其中$c$是计算的机器精度。这产生了大量的二维连续的准离散模式：准连续SARI。我们推测，磁化吸积盘中的三维湍流的开始，不是由离散的轴对称磁旋转不稳定性的激发，而是由这些准离散的非轴对称超阿尔夫文旋转不稳定性的二维连续体的模式的激发。
2022-01-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Magneto-rotational instability in magnetically polarized discs
磁旋转不稳定性（MRI）是最有可能的机制，在热，电离吸积盘的角动量的运输和能量耗散。这种不稳定性是通过差分旋转等离子体与嵌入的磁场的相互作用产生的。像自然界中的所有物质一样，吸积盘中的等离子体在与磁场相互作用时有可能成为磁极化的。在本文中，我们研究了这种磁化率的影响，参数化的$χ_m$，在MRI上，特别是在背景下的黑洞吸积。我们发现从线性分析的牛顿极限内的第一个不稳定模式的最小波长和最快增长模式的波长是短的顺磁性（$χ_m>0$）比在抗磁性（$χ_m<0$）光盘，所有其他参数相同。此外，饱和状态下的磁化参数（气体与磁压力的比率）在磁化率为正时应小于磁化率为负时。我们通过一组磁极化黑洞吸积盘的数值模拟证实了后一种预测。我们还发现，垂直整合的应力和质量吸积率是有点大时，光盘是顺磁性比当它是反磁性的。如果天体物理圆盘能够在任何显著的程度上变得磁极化，那么我们的结果将与正确解释观测结果相关。
2021-05-24 astro-ph.HE gr-qc
Magnetorotational Instability in Core-Collapse Supernovae
我们讨论了核心坍缩超新星（CCSNe）的磁旋转不稳定性（MRI）的相关性。我们最近的数值研究表明，在CCSNe中，MRI是由开尔文-亥姆霍兹型的寄生不稳定性终止。为了确定MRI是否可以将初始弱磁场放大到CCSNe中的动态相关强度，我们使用两种不同的数值代码对非理想磁流体动力学中靠近差分旋转原中子星表面的区域进行了三维模拟。我们发现，在原中子星普遍存在的条件下，MRI可以将磁场放大（仅）一个数量级。这严重限制了MRI通道模式作为放大从小种子场开始的原中子星中的磁场的试剂的作用。
2017-07-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
A non-local magneto-curvature instability in a differentially rotating disk
一个全球模式被证明是不稳定的非轴对称扰动的差分旋转开普勒磁盘包含垂直或方位磁场。在一个未分层的圆柱形磁盘模型，使用全局特征值稳定性分析和线性全局初值模拟，它表明，这种不稳定性占主导地位，在强磁场，当地标准MRI变得稳定。与集中在高流动剪切区域的标准MRI模式不同，这些不同的全局模式（具有低方位角模式数）在全局域中扩展，并且是阿尔文连续体驱动的不稳定模式。由于它的模式结构和相对优势MRI固有地决定于整体空间曲率以及在存在磁场的流动剪切，我们称之为磁曲率（magneto-spatial-curvature）不稳定性。与线性分析一致，随着非线性模拟中场强的增加，获得了从MRI驱动湍流到由全局非轴对称模式主导的状态的过渡。因此，这种全球性的不稳定性可能是在吸积盘的非线性输运在更高的磁场比本地模型预测的来源。
2022-08-10 astro-ph.HE physics.plasm-ph
On the relation of standard and helical magnetorotational instability
磁旋转不稳定性（MRI）通过使开普勒盘中的湍流（否则流体动力学稳定）对宇宙结构的形成起着至关重要的作用。特别关注具有小磁性普朗特数的液体金属的MRI实验，已经表明这种不稳定性的螺旋版本（HMRI）具有与标准MRI（SMRI）完全不同的标度行为。我们讨论的关系，HMRI SMRI探索各种参数的依赖关系。我们确定的不稳定性模式之间的转移机制，通过光谱异常点，解释了从静止不稳定（SMRI）的过渡到不稳定的行波（HMRI）和激励的HMRI在无感的限制。对于某些参数区域，我们发现新的岛屿的HMRI。
2009-10-31 astro-ph.HE astro-ph.SR math-ph
Influence of Magnetorotational Instability on Neutrino Heating: A New Mechanism for Weakly Magnetized Core-Collapse Supernovae
我们研究了磁旋转不稳定性（MRI）对弱磁化，快速旋转的核心崩溃的动力学的影响进行高分辨率的MHD模拟在轴对称与简化的中微子转移。我们发现，一个最初的子磁星类磁场是急剧放大的MRI，并大大影响其后的动态。虽然磁压不足以强到喷射物质，但放大的磁场有效地将角动量从高纬度转移到低纬度，这会由于额外的离心力而导致低纬度加热区的扩大。这会提高中微子加热的效率，最终导致中微子驱动的爆炸。这是一个新的核心坍缩超新星的场景，迄今为止从未被数值模拟证明。
2014-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Local magneto-shear instability in Newtonian gravity
本文将磁剪切不稳定性作为真正的局部现象讨论，放宽背景对称性假设，发现磁场作用显著减弱，表明标准不稳定性判据不能忠实指示合并中的实际过程。
2023-11-23 astro-ph.HE physics.flu-dyn physics.plasm-ph
