Большой и довольно технический обзор по важнейшему методу численного моделирования. Обилие формул позволяет разобраться на уровне, соответствующем самостоятельной работе.
В Архиве постепенно выкладываются статьи из большого сборника, посвященного теории солнечного и звездного динамо. Данная статья вводная. В ней описывается история развития этого направления. Описывается, правда, не на популярном уровне, а для профессионалов, работающих в этой (или очень близких) областях.
См. также большой обзор собственно по теории: arxiv:2305.16790.
Большой подробный обзор по быстрым радиовсплескам. Упор сделан на физику, но и наблюдения описаны хорошо. Также описаны физические основы обсуждаемых процессов генерации излучения. Наконец, автор обсуждает и некоторые приложения, связанные с анализом влияния среды на луче зрения на свойства наблюдаемого излучения (можно определять космологические параметры, изучать "просвечиваемые" галактики, анализировать межгалактическую и межзвездную среды).
Дан подробный обзор моделей галактического динамо, т.е. усиления магнитного поля в галатиках. Обзор очень теоретический, непростой. Много результатов моделирования, мало данных наблюдений.
Недавно двое известных астрофизиков (King, Pringle 2021) подвергли критике известный механизм Блэндфорда-Знаека. Считается, что именно он отвечает за возникновение джетов у черных дыр. При этом энергия черпается из вращения черной дыры, а ключевую роль медиатора играют электромагнитные процессы. В данной заметке авторы, в некотором смысле, отвечают на критику, показывая, что механизм Блэндфорда-Знаека вроде как работает. Но для исчерпывающего прояснения всех деталей процесса необходимо более глубокое изучение аккреции замагниченной плазмы на черные дыры в ситуации, когда и гравитационные, и магнитные поля становятся очень сильными.
Большой обзор по механизму активных ядер галактик с упором на численное моделирование. Благодаря прогрессу и в создании новых астрономических инструментов, и в появлении новых методик наблюдений и обработки данных, и, наконец, росту мощности компьютеров и появлению новых алгоритмов в последние годы удалось существенно продвинуться в понимании активных ядер. Модели становятся все детальнее, и их все лучше можно сравнивать с данными наблюдений. Тем не менее, остаются вопросы или появляются новые. Все это и обсуждается в обзоре.
Телескоп горизонта событий начал наблюдать центральный источник в М87 еще в 2009. Сейчас авторы переобработали данные наблюдений до 2017 г. (и, кстати, сделали видео).
Наблюдения до 2017 г. включали не так много инструментов, да и база была поменьше. Поэтому красивых картинок почти нет. Тем не менее, данные позволяют выявить изменения в морфологии МГД течения вокруг черной дыры. Это все важно для понимания аккреции на сверхмассивные черные дыры.
Есть важные темы, но обзоры по ним выходят не так уж часто. Поэтому, когда они появляются - то сразу босаются в глаза. Вот такой пример.
В данном случае мы имеем обзор по тепловой конвекции с приложением к звездам. Важно, что начинается все с понятных основ, а в приложениях обзор включает в себя свежие результаты и вообще помещает всю классику в современный контекст.
Где-то в районе 6й формулы на 6й странице обзор перестает быть общедоступным, и тут начинается самое интересное ....
Большой обзор по МГД турбулентности в астрофизике и соответствующему моделированию. Магнитное поле Галактики, Солнце, межзвездная среда, различные случаи динамо-механизма - все это так или иначе обсуждается в обзоре, но в основном - физика и численные подходы.
В Германии проведено самое крупное (100483 ячеек) моделирование турбулентности. Основное примененеие - астрофизика. Точнее - межзвездная среда. Это важно и для понимания того, как сверхновые воздействуют на межзвездный газ, и как образуются первые звезды, и т.д.
Видео доступно в Ютьюбе.
Речь идет о т.н. лабораторной астрофизике. Некоторые процессы, воспроизводимые в экспериментах, в той или иной степени соответствуют астрофизическим ситуациям. В данном случае речь идет об экспериментах со взрывами, где достигается высокое давление. В некоторой постановке возникает ситуация, похожая на условия при отскоке (bounce) в сверхновой. Конечно, сами параметры иные, но авторы полагают, что возможность детального анализа позволит прокалибровать компьютерные программы моделирования взрывов сверхновых на таких экспериментах.
Хороший обзор, посвященный физике (и астрофизике) пересоединения магнитных силовых линий. В обзоре под сотню формул, но именно они (а также понятные иллюстрации) и делают все понятным.
Обзор по теории когерентного излучения с астрофизическими приложениями. Рассмотрено три случая: излучение плазмы (рассмотрены в первую очередь солнечные вспышки), электронный циклотронный мазер и пульсарное излучение.
Большущий обзор по релятивистским струйным истечениям от черных дыр разных масс: от звездных (микроквазары) до сверхмассивных (АЯГ). Особое внимание уделено магнитным полям и ускорению частиц в джетах. А начинается все с самых основ, что удобно и студентам.
Используя систему телескопов ALMA, авторы изучали джет активного ядра PKS 1830-211. Наблюдения позволили измерить меру вращения, а это, в свою очередь, дает оценку величины магнитного поля. Получается, что на расстоянии около 0.01 парсека от черной дыры поле составляет как минимум десятки гаусс.
В общем-то - учебник. С самого начала, со всеми формулами и деталями. Без особых словесных описаний и лирических отступлений. Все строго. Формул - несколько сотен. Полезно для студентов и аспирантов.
Обзор посвящен происхождению и динамике солнечного магнитного поля и связанных с ним явлений. Несмотря на то, что известно уже очень многое (благо - Солнце близко), на многие ключевые вопросы ответов нет. Все это (и известное, и неизвестное) обсуждается в понятном обзоре.
Большой хороший обзор по магнитным полям в звездах и их остатках. Рассмотрены и наблюдения, и теория. Но теория на вполне понятном языке. Посколько в этой области много неясного, читать очень интересно.
Большой хороший обзор по МГД процессам с излучением. Будет очень полезен студентам и аспирантам.
Большой обзор по магнитным полям на СОлнце. Упор сделан на методы наблюдений, успхи в этой области и остающиеся проблемы и задачи.
Большой обзор по магнитным полям галактик. Рассматривается как теория, так и наблюдения. Хорошо выделены важные частные случаи и нерешенные проблемы.
Понятный обзор о развитии изучения магнитного пересоединения. Астрофизике посвящена лишь небольшая часть статьи, тем не менее, для астрофизики это все очень важно и интересно.
Лабораторная астрофизика - интересное направление исследований. Во многих экспериментах речь идет о процессах в плазме. В данном случае, например.
Установка позволяет генерировать плазму и изучать ее свойства. Параметры приближены к некоторым астрофизическим ситуациям.
Большой обзор по пересоединению. Довольно понятно и очень полезно.
Интересно еще почитать, как люди моделируют пересоединение в лаборатории: arxiv:1412.7903. Условия на Солнце уже удается воспроизводить!
Хороший обзор по основным процессам в сильных магнитных полях (в основном, речь идет о полях, достижимых вблизи нейтронных звезд, но не только).
В обзре подробно рассмотрены поля во внешних слоях Солнца: фотосфере, хромосфеере, короне. Короне уделено гораздо больше внимания. Авторы описываютнаблюдательные данные, модели и результаты моделирования. При этом, говоря о теории, они избежали не то что обилия формул, а практически просто избежали их использования.
Большой обзор, полезный для астрофизиков из самых разных областей, т.к. пересоединение магнитных линий много где встречается. Написано все достаточно понятно (для астрофизиков).
Подробно обсуждается один из подходов к численному моделированию турбулентного движения при больших числах Рейнольдса. Особое внимание уделяется астрофизическим приложениям, которые, как можно догадаться, чрезвычайно разнообразны.
В галактиках наблюдаются довольно сильные магнитные поля. Сильные в сравнении с межгалактическим пространством. Значит, как-то эти поля надо генерировать. Это делается с помощью динамо-механизма. Однако физика там довольно сложная, окончательной ясности нет. Соответственно, есть что обозреть. Этим автор и занимается.
Довольно большой обзор по процессам в плазме в таких астрофизических источниках как магнитары, сверхновые и гамма-всплески. Только третий раздел обзора изобилует формулами. Остальные (т.е. примерно 3/4 статьи) представляют собой вполне доступное чтение.
Небольшой, но емкий, обзор по звездным магнитным полям. Обсуждается структура поля в звездах разных типов, связь со свойствами компактных остатков и тп. Важно, что обсуждаются звезды разных масс.
Рассмотрено несколько задач, связанных с поведением замагниченной плазмы. Все задачи астрофизически мотивированы. В частности, рассмотрено несколько задач по пересоединению магнитных силовых линий.
Большущий обзор по космологическим магнитным полям. Рассмотрены все ключевые вопросы, приводится масса ссылок. Откуда берутся космологические магнитные поля - так и не ясно, и атворы обзора подробно рассматривают все основные модели.
Обзор состоит из трех частей. Первая - очень важна и хорошо написана. В ней содержатся физические основы для измерений магнитных полей в межзвездной среде астрономическими методами. Написано коротко и толково. Идеально для студентов. Далее авторы рассказывают о том, что мы знаем о распределении магнитных полей в нашей Галактике. И, наконец, описывают современные измерения магнитного поля у близких галактик. Очень много картинок и есть полезные таблицы со сводками данных и ссылок на данные.
По сути, все сказано названием и именем автора. Добавлю только, что есть еще задачи (без решений) и полезное приложение (студенты оценят).
Построена детальная численная модель для пульсаров. Авторы могут исследовать и случай соосных, и случай наклонных ротаторов. Энергопотери в предельном случае перпендикулярного ротатора возрастают (по-сравнению с соосным) чуть больше чем в 2 раза.
Понятный обзор по альвеновским волнам. Только один раздел содержит формулы. Остальные - картинки и понятные разъяснения.
Отличный обзор. Многие важные вещи, определяющие физику сверхновых, ясно и понятно описаны без формул (но достаточно строго).
Полезный, не перегруженный формулами обзор. Рассмотрена турбулентность во всех составляющих межзвездной среды. Полезно тем, кто использует эти данные и основные уравнения (а не занимается собствнно этой узкой тематикой).
Lecture notes по плазме с некоторым астрофизическим уклоном. Много формул. прямо разбираться по этим записям может быть сложно, но как краткий свод - очень удобно.
Хорошая диссертация, посвященная свойствам массивных звезд и белых карликов. В основном обсуждаются магнитные поля этих объектов, их происхождение и эволюция. Как обычно, диссертация содержит хорошее введение.
Обсуждаются различные динамо-механизмы, действующие на разных масштабах в астрофизических ситуациях. Много внимания уделено численному моделированию турбулентного динамо.
Авторы показывают, что магнитное поле нейтронных звезд может сильно увеличиваться за счет т.н. stationary accretion shock instability. Можно достичь магнитарных полей без работы динамо-механизма, завязанного на быстрое вращение. Это было бы здорово. Правда, физическая модель, которую используют авторы, не учитывает некоторые важные ингредиенты, поскольку все усилия приходилось бросить на высокое разрешение МГД расчетов. Кроме того, не ясно, смогут ли поля "выжить", чтобы быть большими не только на стадии сверхновой, но и когда "дым рассеется".
Обсуждаются физические процессы, связанные с турбулентностью в межзвездной среде в разных фазах и на разных масштабах.
Автор дает довольно популярный обзор по различным космическим взрывам. В основном упор делается на сверхновых типа Ia, но по чуть-чуть рассказано обо всем, даже Большой взрыв упомянут (чтобы сказать, что это совсем не похоже на взрыв). Интересно, что обзор в основном адресован специалистам по земным взрывам.
Большой, почти 100-страничный, обзор, предназначенный для специалстов. Приводится много графических данных по структуре солнечных пятен и магнитных полей в них.
Большой обзор по численным методам и их приложениям, предназначенный для профессионалов. Рассмотрена методика, очень популярная в самых разных разделах астрофизики. Поэтому обзор будет интересен всем специалистам, до областей интересов которых дотянулась гидродинамика сглаженных частиц.
Довольно доступный обзор по магнитным полям на Солнце. Все в основном поясняется словами и с помощью иллюстраций, а не большим количеством формул.
Большой подробный обзор, который доступен и интересен любому интересующемуся астрофизику. Если вы нуждаетесь в информации на детальном серьезном уровне-читайте все. Если же теория на уровне уравнений вас не очень тут занимает-пропустите раздел 3, все остальное понятно разъясняется без сложных формул (да и вообще почти без формул, которые плотно упакованы в третий раздел).
В последние годы развитие компьютерной техники привело к существенному продвижению в изучении МГД-турбулентности. Авторы дают соответствующий обзор. Желающие лишь кратко ознакомиться с основными выводами могут прочесть введение (первые две страницы) и заключение.
Есть такая область исследований как лабораторная астрофизика. Здесь в лабораторных экспериментах исследуют процессы, которые или напрямую идут в астрофизических условиях, или же определяют параметры, которые можно экстраполировать на ситуации в астрономических источниках, или же исследуют некоторые модельные ситуации, аналогичные встречающимся в космосе. Сюда относятся, например, исследования сечений ядерных реакций, изучение химических реакций, гидродинамические эксперименты и т.д. В последние несколько лет финансирование этой области в США упало. Авторы аналитической записки, разумеется, недовольны этой ситуацией, и представляют свои аргументы, демонстрирующие востребованность лабораторной астрофизики.
Пересоединение магнитных силовых линий часто встречается в астрофизике. Это очень важный, но очень сложный процесс, где еще много непонятого. Автор дает обзор некоторых современных моделей и подходов. Основная часть описания идет на качественном уровне с большим количеством иллюстраций, так что разобраться смогут все желающие астрофизики.
Авторы рассматривают, как растет магнитное поле коллапсирующего ядра массивной (15 масс Солнца) звезды. Это важно для понимания того, как возникают сильные поля нейтронных звезд. Существенно, что в модели пренебрегают вращением (в стандартной картине поля магнитаров связывают с быстрым вращением ядра, что запускает эффективный динамо-механизм). Несмотря на то, что вращения нет, турбулентные потоки существенно увеличивают поле в ядре. Авторы получают, что даже магнитарные поля возможны, если изначальное поле достаточно велико.
Большой обзор в основном посвящен вспышкам магнитаров и родственным феноменам. Но начинается все с основ. Написано очень понятно, жалко только, что проиллюстрировано просто никак: нет иллюстраций, а они сильно облегчили бы восприятие для неспециалистов.
Большой обзор по численному методу, применяемому в гидродинамике. На мой взгляд, обзор не может служить первым пособием по овладению методом. Но для тех, кто уже что-то пытается сделать, но находится в самом начале пути, там есть много полезного.
Булучи одним из самых известных и авторитетных специалистов в своей области, автор рассказывает (со своей субъективной точки зрения), как проходило развитие численного моделирования МГД процессов в астрофизических приложениях.
Представлены два новых кода для расчета коллапса массивных звезд. В качестве первой демонстрации рассчитан коллапс звезды с массой 15 солнечных. В процессе коллапса возникает биполярное истечение вдоль оси вращения. При слабом начальном поле такие потоки не возникают. Взрыв асимметричен. Экспоненциальный рост магнитного поля в модели не проиходит, однако это может быть связано с малым временем расчета (40 миллисекунд).
См. также arxiv:1008.1422, где кратко описаны результаты другого моделирования взрыва звезды той же массы.
В лекции описана физика аккреционных дисков и некоторые астрофизические приложения, в основном связанные с тесными двойными системами с компактными объектами. Все начинается с совсем простых базовых вещей, что очень удобно для первого знакомства с темой.
Супергранулы на поверхности Солнца имеют размер около 10 000 - 30 000 км (размер слегка зависит от того, как определить супергранулу) и живут 1-2 дня. Есть много наблюдательных данных, связанных с супергрануляцией. Однако, несмотря на все усилия, остаются вопросы. В основном это связано с сильной турбулентностью в конвективной зоне. То ли супергрануляция связана с тепловыми конвективными движениями, то ли это результат нелинейного взаимодействия между более мелкими структурами.
В обзоре описываются как данные наблюдений, так и различные подходы в моделировании супергрануляции.
Представлена модель солнечного цикла, где конвекция не играет ключевой роли, а цикл связан с неустойчивостью самого поля.
Простой обзор по магнитным полям. В основном описана "зоология". Читается как "популярный текст для астрономов".
Большой обзор, в которым описан комплекс данных, полученным в оптическом и инфракрасном диапазонах, свидетельствующий в пользу наличия струйных истечений от аккрецирующих черных дыр в тесных двойных системах.
Дается сводка аппроксимаций для уравнения состояния полностью ионизованной
плазмы (электрон-ионной). Обсуждаются последние усовершенствования в этой
области. С одной стороны, статья очень техническая, с другой - очень
полезная для тех, кто занимается соответствующими расчетами.
Большой подробный обзор по самым разным ситуациям, где в астрофизике встречается турбулентность. Обсуждаются и данные наблюдений, и теоретические подходы и моделирование.
Вещество протозвездных дисков может быть достаточно ионизованно, чтобы магнитные поля были сильно связаны с веществом. Тогда поведение диска должно описываться уже магнитогидродинамикой.
В обзоре, начиная с самых азов, выписываются основные уравнения. Пока, наконец, автор не приходит к уже достаточно сложным моделям. В итоге в обзоре почти 200 формул. Желающие разобраться приглашаются.
Обзор посвящен интересному феномену (кстати, потенциально он может встречаться и в тесных системах с двумя нейтронными звездами). Если есть система из двух белых карликов, хотя бы один из которых имеет сильное магнитное поле, то будут наблюдаться интересные взаимодействия. Система будет работать как униполярный индуктор. Есть интересные предсказания для таких двойных.
Авторы получили серьезные наблюдательные аргументы в пользу того, что энергия в солнечной атмосфере переносится альвеновскими волнами. Их мощности, по оценке авторов, достаточно для того, чтобы нагревать солнечную корону.
Новые результаты наблюдений находятся в хорошем согласии с теоретическими расчетами.
В 2007 году в Тренто, в европейском центре по теоретическим исследованиям в ядерной физике и родственных областях (ECT*) прошла очень хорошая программа по физике компактных объектов. Примерно полтора месяца аспирантам из нескольких европейских стран было прочитано несколько курсов лекций (каждый курс, включающий семинары, длился неделю, в течение каждой недели лекции читали двое ученых). Стефан Россвог читал курс по численным методам в релятивистской астрофизике. На основе прочитанных лекций он и написал этот обзор.
Хотя основная часть обзора посвящена именно smooth particle hydrodynamics, Стефан касается разных аспектов численного моделирования в астрофизике. Формул и деталей в обзоре много. Т.е., это действительно понятное техническое руководство для тех, кому оно надо. Для всех остальных можно посоветовать пятитистраничное введение.
Это очень интересная тематика: с помощью различных лабораторных установок моделируют струйные истечения, встречающиеся у астрофизикческих источников. Плазма в дабораторных установках создается за счет мощного тока или лазерного пучка, которые, например, испаряют тонкие проволоки. Все происходит в мощном магнитном поле. В итоге, мы имеем отмасштабированную астрофизическую ситуацию.
Такие установки помогают и тестировать коды для расчета течений, и непосредственно изучать некоторые феномены на меньшем масштабе.
Замечательный специальный обзор по всевозможным механизмам ускорения частиц. Написано на уровне хорошего спецкурса на старших курсах университета. Соответствующим читателям всячески рекомендуется.
См. также обзор этого автора по когерентному излучению.
Большой обзор по магнитному пересоединению на Солнце. Хотя в обзоре почти 100 формул, что кого-то может отпугнуть, 20 хороших иллюстраций помогают во всем разобраться. Разумеется, магнитное пересоединение имеет место не только на Солнце, так что обзор полезен большому кругу людей.
Небольшой обзор по группе тесных двойных систем, в которых при аккрецию на черные дыры (хотя, похоже, есть системы и с нейтронными звездами) возникают релятивистские выбросы (струи), за что системы и прозвали микроквазарами.
Рассматриваются астрофизические джеты и роль магнитного поля в их формировании, а также его влияния на наблюдаемые свойства. В частности, роль магнитного поля велика в "запуске" джета: энергия гравитационного поля перекачивается в энергию вращения в основании джета, а та, с помощью магнитного поля, уже переходит в кинетическую энергию струи.
Существенно, что Спруиту опять удается сочетать строгое изложение с понятным описанием с помощью простых формул.
Вращающиеся черные дыры имеют большой запас энергии, которую нужно уметь забрать. Если это получается, то можно запускать мощные истечения - джеты, - которые наблюдаются и в двойных системах, и в активных ядрах галактик. Возможно, что и в гамма-всплесках мы имеем такую же ситуацию: вращающаяся черная дыра, диск и джеты. Существует несколько идей, как можно забирать у черной дыры энергию. Наиболее популярным является механизм, предложенный Блендфордом и Знаеком 30 лет назад. Но есть и другие. Например, механизм, основанный на идее Пенроуза. В обзоре детально разбираются механизмы использования энергии черных дыр и оценивается их важность в реальных астрофизических ситуациях. Статья очень непростая.
Статья представляет собой обзор-отчет о небольшой конференции, посвященной переносу углового момента в лабораторной и астрофизической плазме. По-моему, это очень удачный жанр, когда с одной стороны, не тратится время на очередные "материалы конференции", а с другой дается внятное описание проблематики и результатов, что гораздо удачнее просто сборника абстрактов.
Небольшой обзор, посвященный достаточно популярному изложению того, как моделируют турбулентность вообще, а в особенности в случае межзвездной среды.
Авторы проводят трехмерное численное моделирование эволюции замагниченного молекулярного облака с целью выяснения того, как образуются двойные звезды. Авторы предсказывают, что у звезд в очень молодых группах должно наблюдаться два пика в распределении по большим полуосям орбит двойных.
См. также arxiv:0709.2886 и arxiv:0709.2887, посвященные аналогичным исследованиям - образование звезд. Здесь авторы детально исследуют роль магнитных полей при коллапсе облака. Выводы отличаются от полученных в описанной выше статье.
Лекции посвящены процессам в поверхностных слоях Солнца. Данные наблюдений показывают интеерсные мелкомасштабные структуры. С помощью численного моделирования удается понять, что же мы наблюдаем.
В астрофизике генерация поля различными динамо-механизмами играет огромную роль. Оказывается, и в лаборатории можно пытаться воспроизвести такой процесс. В статье описывается три успешных эксперимента и обсуждаются их результаты.
Авторы численно моделировали процесс звездообразования с учетом влияния магнитных полей. Результаты расчетов несколько отличаются от основной массы аналогичных работ, проделанных ранее. Роль магнитных полей, по расчетам авторов, оказывается очень велика. Магнитное давление существенно препятствует фрагментации молекулярного облака. В частности, сильные поля могут препятствовать формированию тесных двойных звездных систем, а также планетных систем. Зато могут образовываться широкие двойные звезды (те. системы с большим орьитальным периодом).
Замечательный синтез лабораторных экспериментов и численного моделирования, созданный для лучшего понимания феерических астрофизических феноменов - струйных истечений, наблюдаемых, в основном, от аккрецирующих черных дыр.
Несмотря на тематику обзор практически не содержит формул. Все ключевые моменты разбираются достаточно популярно. Обзор содержит большой список литературы с упором на самые свежие работы, поэтому его можно рекомендовать как хорошее введение в тему.
Довольно сложный обзор по плазменной турбулентности в астрофизике (в качестве простого популярного введения см. статьи в "Физике космоса" по турбулентности и плазменной турбулентности). Посвящен он в первую очередь теории, а не наблюдениям.
Очередной обзор Лазаряна по МГД турбулентности в астрофизике.
Несмотря на то, что радиопульсары известны уже почти 40 лет, механизм их излучения остается загадкой. В последние году новое поколение ученых предпринимает новую атаку на данную проблему, используя, в основном, численный подход. Одна из таких попыток представлена в данной статье.
Другой вариант изложения той же работы можно найти в статье astro-ph/0603212. Это 6-тистраничные труды конференции (где я, кстати, с Анатолием и познакомился). Возможно, что кому-то краткий вариант понравится больше.
Обзор по астрофизической плазме. Начинается все с истории и основ. Детально рассмотрена плазма солнечного ветра и межгалактическая среда в скоплениях.
В астрофизике достаточно ясна ситуация с тем, как можно путем усиления некоторого затравочного поля объяснить наблюдаемую картину магнитных полей в галактиках. Однако механизм, порождающий затравочное поле остается неизвестным.
Путем численного моделирования авторы показывают, что поле достаточной величины может быть получено в остатках первых сверхновых. Генерация поля происходит в слое на границе расширяющегося пузыря и межзвездной среды.
Как известно, во Вселенной магнитные поля существую на самых разных масштабах. Есть, в том числе, и галактическое магнитное поле. Оно как-то было создано, и его постоянно необходимо поддерживать. На сегодняшний день теория галактического динамо с одной стороны достаточно хорошо разработана, с другой - есть ряд нерешенных вопросов. Обо всем этом - в обзоре Анвара Шукурова.
Магнетизм (электромагнетизм) - одно из четырех фундаментальных физических взаимодействий. Однако происхождение магнитных полей в звездах, галактиках и их скоплениях во многом остается открытой проблемой. Что породило начальные магнитные поля? Современные поля возникли из начальных через динамо-эффекты или действовали другие механизмы? На эти и другие вопросы пытается ответить автор данного обзора.
Джеты в астрофизических объектах могут порождаться двумя различными способами:
Авторам стати удалось найти решение, которое описывает все этапы "жизни" джета: его возникновение, распространение и окончание. Некоторые элементы полученного решения показаны на рисунках.
Обзор посвященный астрофизическим джетам (в основном гидродинамическим, в отличие от предыдущей статьи astro-ph/0406319). В обзоре рассмотрены следующие темы: наблюдаемый свойства джетов YSO (молодых звездных объектов), AGN, микроквазаров, теория, численное моделирование, природа "узлов" в джетах, распространение джетов, их прецессия, торможение, взаимодействие со средой, "наконечники" джетов (структуры на их дальних концах), влияние магнитных полей, релятивистские джеты, механизмы коллимации и, наконец, нерешенные вопросы.
Приводятся результаты лабораторных экспериментов со струями плазмы. Исследована расфокусировка струи поперечным потоком вещества. Все это имеет очевидные астрофизические приложения к джетам в активных ядрах галактик и в молодых звездах.
Кроме того проведено численное моделирование как эксперимента, так и астрофизических джетов. Наблюдаются сходные структуры, что говорит о том, что мы уже достаточно хорошо понимаем многие аспекты физики астрофизических струй.
Это не первая работа данных авторов по численной МГД, до этого была аккреция на соосный диполь, на быстро движущуюся, но невращающуюся звезду и т.д.
Статью можно читать двумя способами: внимательно вчитываться в использованные граничные условия и параметры среды - это для специалистов гидродинамиков, физиков плазмы и астрофизиков, или просто смотреть на картинки - их много и ниже приведена одна из самых простых и не красочных.
На сайте авторов можно посмотреть фильм, следанный по этим расчетам: http://www.astro.cornell.edu/us-rus/inclined.htm.
Небольшой обзор по МГД турбулентности несжимаемой среды. Ясно, что без множества формул в таком случае не обойтись, но автор достаточно хорошо проиллюстрировал свой обзор, сделав его тем самым довольно доступным.
В этом выпуске есть работа на близкую тему:
astro-ph/0311372
A. Lazarian and J. Cho
Основные свойства сжимаемой МГД-турбулентности: в приложении
к молекулярным облакам
(Basic Properties of Compressible MHD Turbulence: Implications for
Molecular Clouds)
Спиральные галактики, наверное, самые "правильные" космические объекты. Устойчивы ли их спирали? Можно ли ответить на этот вопрос хотя бы в чисто гидродинамическом приближении? Как на спиральную ударную волну воздействует спиральный гравитационных потенциал диска галактики? Численное моделирование, проведенное авторами данной работы, показало, что устойчивость спиральной волны зависит от ее угла закрутки (питч-угла) и от скорости волны. Волна с углом закрутки 10o становится устойчивой при числе Маха M>3-6, а при угле 20o она всегда неустойчива. (Результаты интересные, но, вероятно, на самом деле все существенно сложнее.)