Study on Magnetohydrodynamic Turbulence and Its Astrophysical Applications

آشفتگی و میدان های مغناطیسی در جهان هستی وجود دارد. اهمیت آنها برای نجوم را نمی توان دست بالا گرفت. پیشرفت‌های نظری در آشفتگی مغناطیسی هیدرودینامیکی (MHD) که طی دو دهه گذشته به دست آمده است، به طور قابل توجهی بر بسیاری از زمینه‌های نجوم تأثیر گذاشته است.

این کتاب تئوری‌های پیش‌بینی‌کننده تولید میدان مغناطیسی توسط تلاطم و اتلاف تلاطم MHD را ارائه می‌دهد.

این مسائل غیرخطی اساسی قابل حل هستند. فقط به صورت عددی این کتاب توصیفات تحلیلی کاملی را در تطابق کمی با اعداد موجود، و همچنین پیش‌بینی‌های نظری در رژیم‌های فیزیکی که هنوز توسط شبیه‌سازی‌ها غیرقابل دسترس هستند، و توضیحاتی درباره مشاهدات مختلف مرتبط ارائه می‌دهد. همچنین کاربردهای اخترفیزیکی نظریه‌های تلاطم MHD، از جمله

(i) شتاب ذرات و تابش در پدیده‌های پرانرژی، مانند انفجارهای پرتو گاما، بقایای ابرنواختر، پرتوهای کیهانی را مورد بحث قرار داده و ترویج می‌کند. ;

(ii) نوسانات چگالی بین ستاره‌ای و تأثیر روی مشاهدات، به عنوان مثال، چرخش فارادی، اندازه‌گیری‌های پراکندگی منابع رادیویی کهکشانی و برون‌کهکشانی؛

(iii) چگالی و ساختار میدان مغناطیسی در ابرهای مولکولی به سمت تشکیل ستاره.

در پایان، این کتاب نقش کلیدی آشفتگی MHD را در اتصال فرآیندهای اخترفیزیکی متنوع و حل مشکلات طولانی مدت اخترفیزیکی، همانطور که توسط چاندراسخار، بنیانگذار اخترفیزیک مدرن پیش بینی شده است، نشان می دهد.




/p>

Turbulence and magnetic fields are ubiquitous in the Universe. Their importance to astronomy cannot be overestimated. The theoretical advancements in magnetohydrodynamic (MHD) turbulence achieved during the past two decades have significantly influenced many fields of astronomy.

This book provides predictive theories of the magnetic field generation by turbulence and the dissipation of MHD turbulence.

These fundamental non-linear problems were believed to be tractable only numerically. This book provides complete analytical descriptions in quantitative agreement with existing numerics, as well as theoretical predictions in physical regimes still unreachable by simulations, and explanations of various related observations. It also discusses and promotes the astrophysical applications of MHD turbulence theories, including

(i) the particle acceleration and radiation in high-energy phenomena, e.g., Gamma-Ray Bursts, supernova remnants, cosmic rays;

(ii) interstellar density fluctuations and the effect on observations, e.g., Faraday rotation, scattering measurements of Galactic and extragalactic radio sources;

(iii) density and magnetic field structure in molecular clouds toward star formation.

In closing, this book demonstrates the key role of MHD turbulence in connecting diverse astrophysical processes and unraveling long-standing astrophysical problems, as foreseen by Chandrasekhar, a founder of modern astrophysics.