3D Computermodelle zur Dynamik von magnetischen Flußringen in Akkretionsscheiben

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Mit Hilfe eines im SFB 328 neu entwickelten Computerprogramms soll die Dynamik von magnetischen Flußringen in Akkretionsscheiben untersucht werden. Der 3D-Magnetohydrodynamikcode verwendet adaptive Gittertechniken und ermöglicht - im Gegensatz zu bisherigen Arbeiten, die auf der sogenannten dünnen Flußröhrennäherung (Reduktion der 3D-Gleichungen auf ein 1D-System) basieren - die Lösung des Problems in drei Raumdimensionen. Ziel des Projektes ist eine detaillierte Studie der zeitlichen Entwicklung eines isolierten Flußrings in einer "shearing box"-Umgebung der differentiell rotierenden, stratifizierten Scheibe. Damit verbunden sind folgende Aspekte von Bedeutung: I. Die numerischen Experimente erlauben anhand des Vergleichs mit 1D-Flußröhrenrechnungen erstmals eine direkte Überprüfung der Anwendbarkeit der dünnen Flußröhrennäherung für das gestellte Problem. II. Aus den Computermodellen sind neue Erkenntnisse über die Rolle räumlich konzentrierter, kohärenter Magnetfelder als Quelle anomaler Viskosität in Scheiben zu erwarten. Insbesondere ermöglichen die 3D-Rechnungen eine explizite Berechnung des Beitrages eines isolierten Flußrings zum lokalen Drehimpulstransport in der Scheibe. Darauf aufbauend kann ein Viskositätsmodell für ein magnetisches Netzwerk, idealisiert durch eine Ansammlung nicht-wechselwirkender Magnetflußringe, konstruiert werden.