Freiburg 2008 – wissenschaftliches Programm

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EP: Fachverband Extraterrestrische Physik

EP 15: Astrophysics III

EP 15.6: Vortrag

Donnerstag, 6. März 2008, 15:15–15:30, KGI-Aula

Einflüsse auf die Filamentierungsinstabilität als Magnetfelderzeugungsprozess — •Anne Stockem, Mark Eric Dieckmann, Ian Lerche und Reinhard Schlickeiser — Ruhr-Universität Bochum, Theoretische Physik IV

Die Filamentierungsinstabilität (FI) beruht auf der Wechselwirkung geladener Teilchenströme, wie z. B. den Jets aktiver galaktischer Kerne (AGN) und erklärt die Entstehung von Magnetfeldern. Kleine Änderungen in der Teilchenverteilung erzeugen kleinskalige Fluktuationen des Magnetfeldes. Diese führen aufgrund der Lorentzkraft zu einer Bündelung der Teilchen in Stromfilamente. Die Biot-Savart-Wechselwirkung lässt gleichgerichtete Stromfilamente verschmelzen, wodurch eine Verstärkung der anfänglichen Fluktuationen erreicht wird. Das Verrücken der geladenen Teilchen induziert eine Rückstellkraft und führt somit zur Sättigung der FI.

Eine Kombination der FI mit der Weibel-Instabilität, welche durch Temperaturanisotropien in den Teilchenströmen charakterisiert ist, kann zur Unterdrückung bzw. Verstärkung des Magnetfeldes führen.

Ein externes Magnetfeld hindert die Teilchen in ihrer Bewegungsfreiheit, sodass ein zu großes Anfangsmagnetfeld ebenfalls zur Unterdrückung der FI führen kann. Diesen Prozess haben wir sowohl analytisch als auch mit Particle-In-Cell-Simulationen (PIC) untersucht.