Статистические моменты и многоточечные корреляторы магнитного поля в модели галактического динамо со случайной турбулентной диффузией
DOI:
https://doi.org/10.26089/NumMet.v20r209Ключевые слова:
галактическое динамо, магнитное поле, уравнения со случайными коэффициентами, перемежаемость, статистический моментАннотация
Рассматривается стохастическая модель галактического динамо, в рамках которой коэффициент турбулентной диффузии считается случайным процессом с обновлением. Проведено численное моделирование статистических моментов, а также двухточечных и трехточечных корреляторов магнитного поля, показывающих взаимосвязь между его значениями в различные моменты времени. Продемонстрировано наличие перемежаемости, выражающейся в прогрессивном росте моментов и корреляторов в случае "спокойных" областей галактик с небольшой долей ионизованной компоненты водорода. Проведено сопоставление результатов численного эксперимента с результатами, полученными ранее аналитически.
Библиографические ссылки
- T. G. Arshakian, R. Beck, M. Krause, and D. Sokoloff, “Evolution of Magnetic Fields in Galaxies and Future Observational Tests with the Square Kilometre Array,” Astron. Astrophys. 494 (1), 21-32 (2009).
- R. Beck, A. Brandenburg, D. Moss, et al., “Galactic Magnetism: Recent Development and Perspectives,” Ann. Rev. Astron. Astrophys. 34, 155-206 (1996).
- E. A. Mikhailov, D. D. Sokoloff, and Yu. N. Efremov, “Star Formation Rate and Magnetic Fields in Spiral Galaxies,” Pis’ma Astron. Zh. 38 (9), 611-616 (2012) [Astron. Lett. 38 (9), 543-548 (2012)].
- M. E. Artyushkova and D. D. Sokoloff, “Modelling Small-Scale Dynamo by the Jacobi Equation,” Magnetohydrodynamics 42 (1), 3-20 (2006).
- M. R. E. Proctor, “Effects of Fluctuation on αΩ Dynamo Models,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 382 (1), L39-L42 (2007).
- A. P. L. Newton and E. Kim, “Determining the Temporal Dynamics of the Solar α Effect,” Astron. Astrophys. 551 (2013).
doi 10.1051/0004-6361/201219456 - D. Passos, D. Nandy, S. Hazra, and I. Lopes, “A Solar Dynamo Model Driven by Mean-Field Alpha and Babcock-Leighton Sources: Fluctuations, Grand-Minima-Maxima, and Hemispheric Asymmetry in Sunspot Cycles,” Astron. Astrophys. 563 (2014).
doi 10.1051/0004-6361/201322635 - E. A. Mikhailov, “Star Formation and Galactic Dynamo Model with Helicity Fluxes,” Pis’ma Astron. Zh. 40 (7), 445-453 (2014) [Astron. Lett. 40 (7), 398-405 (2014)].
- S. Sur and K. Subramanian, “Galactic Dynamo Action in Presence of Stochastic α and Shear,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 392 (1), L6-L10 (2009).
- E. A. Mikhailov and I. I. Modyaev, “Dynamo Equations with Random Coefficients,” Magnetohydrodynamics 51 (2), 285-292 (2015).
- F. Krause and K.-H. R854dler, Mean-Field Magnetohydrodynamics and Dynamo Theory (Pergamon, Oxford, 1980).
- D. Moss, “On the Generation of Bisymmetric Magnetic Field Structures in Spiral Galaxies by Tidal Interactions,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 275 (1), 191-194 (1995).
- A. Phillips, “A Comparison of the Asymptotic and no-z Approximations for Galactic Dynamos,” Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 94 (1-2), 135-150 (2001).
- E. A. Mikhailov and V. V. Pushkarev, “Influence of Star Formation on Large Scale Structures of Galactic Magnetic Fields,” Astrofiz. Byull. 73 (4), 451-456 (2018) [Astrophys. Bull. 73 (4), 425-429 (2018)].
- E. A. Mikhailov and V. V. Pushkarev, “Fluctuations of the Turbulent Diffusion Coefficient in Galaxy Dynamo Equations,” Vychisl. Metody Programm. 17, 447-454 (2016).
- Ya. B. Zeldovich, S. A. Molchanov, A. A. Ruzmaikin, and D. D. Sokolov, “Intermittency in Random Media,” Usp. Fiz. Nauk 152 (1), 3-32 (1987) [Sov. Phys. Usp. 30 (5), 353-369 (1987)].
- Ya. B. Zel’dovich, A. A. Ruzmaikin, and D. D. Sokoloff, The Almighty Chance (World Scientific, Singapore, 1990).
- D. A. Grachev and D. D. Sokoloff, “Numerical Modeling of Growth of Multiplicative Random Quantities,” Vychisl. Metody Programm. 8, 1-5 (2007).
- M. E. Artyushkova and D. D. Sokolov, “Numerical Modeling of the Solutions of the Jacobi Equation on a Geodesic with Random Curvature,” Astron. Zh. 82 (7), 584-589 (2005) [Astron. Rep. 49 (7), 520-525 (2005)].
- D. A. Grachev, “A Relation between Numerical and Analytical Results for Stochastic Differential Equations,” Vychisl. Metody Programm. 9, 234-238 (2008).
- D. A. Grachev, “Averaging of Jacobi Fields along Geodesics on Manifolds of Random Curvature,” J. Math. Sci. 160 (1), 128-138 (2009).
- D. A. Grachev and E. A. Mikhailov, “Numerical Modeling of a Two-Point Correlator for the Lagrange Solutions of Some Evolution Equations,” Vychisl. Metody Programm. 18, 277-283 (2017).
Загрузки
Опубликован
15-03-2019
Как цитировать
Грачев Д., Елистратов С., Михайлов Е. Статистические моменты и многоточечные корреляторы магнитного поля в модели галактического динамо со случайной турбулентной диффузией // Вычислительные методы и программирование. 2019. 20. 88-96. doi 10.26089/NumMet.v20r209
Выпуск
Раздел
Раздел 1. Вычислительные методы и приложения
