Флуктуации коэффициента турбулентной диффузии в уравнениях галактического динамо
Михайлов Е.А., Пушкарев В.В.

При исследовании магнитных полей в галактиках с неоднородной средой {оказывается полезным} рассмотрение уравнений динамо со случайными коэффициентами. Эти уравнения описывают магнитные поля в галактиках с интенсивным звездообразованием, взрывами сверхновых и другими активными процессами, которые сильно меняют свойства межзвездной среды. Ранее были изучены уравнения, в которых стохастическими закономерностями описывается альфа-эффект. В настоящей статье исследована задача, в которой учтены случайные флуктуации коэффициентов, отвечающих за турбулентную диффузию. Предложена модель, в рамках которой соответствующий коэффициент на коротких промежутках времени принимает одно из двух значений с определенной вероятностью, после чего обновляется. Получены асимптотические оценки скорости роста решения. Эти оценки проверены и уточнены с помощью численного моделирования. Показано, что при определенном значении вероятности устойчивый рост магнитного поля сменяется затуханием. Продемонстрировано, что в указанной задаче присутствует явление перемежаемости: старшие статистические моменты решения растут быстрее младших. Изучено поведение магнитного поля в случае, если магнитное поле описывается нелинейной модификацией уравнений динамо, что соответствует возникновению неоднородности в межзвездной среде уже после того, как магнитное поле вышло на стационарное значение.

Ключевые слова: магнитные поля галактик, уравнения со случайными коэффициентами, перемежаемость, теория динамо.

Название статьи, аннотация и ключевые слова на английском языке

  • Михайлов Е.А. – Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет, Ленинские горы, 119991, Москва; ассистент, e-mail: ea.mikhajlov@physics.msu.ru
  • Пушкарев В.В. – Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет, Ленинские горы, 119991, Москва; студент, e-mail: pushkarev.vv14@physics.msu.ru