Η παρούσα εργασία βασίστηκε στη θεωρητική έρευνα “Linear stability analysis of relativistic magnetized jets - The Kelvin-Helmholtz mode” Sinnis & Vlahakis 2023, A&A, 680, A46, στην οποία διερευνήθηκε η γραμμική ευστάθεια σχετικιστικών μαγνητοϋδροδυναμικών εκροών. Η εν λόγω μελέτη ανέδειξε μια οικογένεια ιδιοσυναρτήσεων με ρυθμό ανάπτυξης συγκρίσιμο με τον χρόνο που απαιτείται για να διασχίσει το φως την κυλινδρική ακτίνα του πίδακα, οι οποίες αποδίδονται σε σχετικιστική αστάθεια Kelvin-Helmholtz.
Στο πλαίσιο της συνέχισης αυτής της έρευνας, μελετήθηκε, μέσω αριθμητικών προσομοιώσεων με τη χρήση του κώδικα PLUTO, το σύστημα ενός κυλινδρικού, ήπια σχετικιστικού και κρύου πίδακα πλάσματος που έρχεται σε επαφή με ένα στατικό, μη μαγνητισμένο μέσο, το οποίο στη συνέχεια διαταράχθηκε με μία ακριβή ιδιοσυνάρτηση της μελέτης γραμμικής ευστάθειας.
Αρχικά, εξετάστηκε η γραμμική εξέλιξη του συστήματος σε αντιπαραβολή με την αναλυτική πρόβλεψη. Ακολούθως, μελετήθηκε η μη γραμμική φάση της εξέλιξης, κατά την οποία αναδείχθηκαν μια σειρά από δευτερογενείς διαταραχές, τόσο κινηματικές όσο και μαγνητικές, που τροποποίησαν σημαντικά τη δομή του συστήματος. Στη χρονική κλίμακα της μελέτης μας, το σύστημα παραμένει δυναμικό και δεν φαίνεται να συγκλίνει σε μια νέα σταθερή κατάσταση. Τα νέα αυτά ευρήματα παρουσιάζονται και περιγράφονται λεπτομερώς, ενώ προτείνονται τρόποι για την περαιτέρω διερεύνησή τους.
(EL)
The present work is based on the theoretical research "Linear stability analysis of relativistic magnetized jets - The Kelvin-Helmholtz mode" by Sinnis & Vlahakis 2023, A&A, 680, A46, in which the linear stability of relativistic magnetohydrodynamic outflows was investigated. This study highlighted a family of eigenfunctions with a growth rate comparable to the time required for light to traverse the cylindrical radius of the jet, attributed to relativistic Kelvin-Helmholtz instability.
In the context of continuing this research, the system of a cylindrical, mildly relativistic, and cold plasma jet in contact with a static, non-magnetized medium was studied through numerical simulations using the PLUTO code. This system was subsequently perturbed with an exact eigenfunction of the linear stability analysis.
Initially, the linear evolution of the system was examined in comparison to the analytical prediction. Following this, the nonlinear phase of the evolution was studied, during which a series of secondary disturbances, both kinematic and magnetic, significantly altered the structure of the system. On the timescale of our study, the system remains dynamic and does not seem to converge to a new stable state. These new findings are presented and described in detail, and methods for further investigation are proposed.
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
