Effective field theory of force-free electrodynamics
Effective field theory of force-free electrodynamics
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无力电动力学的有效场论
DOI：
10.1103/physrevd.99.105004
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发表时间：
2019
影响因子：
5
通讯作者：
Iqbal, Nabil
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gralla, Samuel E.;Iqbal, Nabil
无力电动力学（FFE）是磁控制等离子体电磁场的一组封闭方程。对于在脉冲星和活跃黑洞附近存在无力等离子体有强有力的论据，但是光靠FFE无法解释观测特征，例如相干射电发射和相对论性喷流和风。我们将FFE重新表述为冷串流体的有效场理论，并开始系统地研究微分展开中的修正。在主导阶上，有效理论等价于（广义的）FFE，其中弦由磁场线世界表组成。高阶修正一般会产生非零加速电场（）。我们讨论潜在的可观察结果，并评论一个有趣的数字巧合。
Force-free electrodynamics (FFE) is a closed set of equations for the electromagnetic field of a magnetically dominated plasma. There are strong arguments for the existence of force-free plasmas near pulsars and active black holes, but FFE alone cannot account for the observational signatures, such as coherent radio emission and relativistic jets and winds. We reformulate FFE as the effective field theory of a cold string fluid and initiate a systematic study of corrections in a derivative expansion. At leading order the effective theory is equivalent to (generalized) FFE, with the strings comprised by magnetic field line world sheets. Higher-order corrections generically give rise to nonzero accelerating electric fields (). We discuss potential observable consequences and comment on an intriguing numerical coincidence.
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