Three-dimensional simulations of magnetohydrodynamic turbulence behind relativistic shock waves and their implications for gamma-ray bursts

Astrophysical Journal

Volumn 734, Issue 2, 2011, Pages

  Inoue, Tsuyoshi ^a,b   Asano, Katsuaki ^c   Ioka, Kunihito ^d  

^a AOYAMA GAKUIN UNIVERSITY   (Japan)

^b NATIONAL ASTRONOMICAL OBSERVATORY OF JAPAN   (Japan)

^c TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Japan)

^d GRADUATE UNIVERSITY FOR ADVANCED STUDIES   (Japan)

Author keywords

gamma ray burst: general; instabilities; magnetic fields; turbulence

Indexed keywords

EID: 79958263676     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1088/0004-637X/734/2/77     Document Type: Article

References (88)

1. Abdo, A. A.(Fermi GRB/LAT Collaborations) et al. 2009, ApJ, 706, L138
2. Ackermann, M.(Fermi GRB/LAT Collaborations) et al. 2010, ApJ, 716, 1178
3. Asano, K., Guiriec, S., & Mészros, P. 2009, ApJ, 705, L191
4. Asano, K., Inoue, S., & Mészros, P. 2010, ApJ, 725, L121
5. Asano, K. & Kobayashi, S. 2003, PASJ, 55, 579
6. Asano, K. & Takahara, F. 2007, ApJ, 655, 762
7. Asano, K. & Takahara, F. 2009, ApJ, 690, L81
8. Asano, K. & Terasawa, T. 2009, ApJ, 705, 1714
9. Balsara, D., Benjamin, R. A., & Cox, D. P. 2001, ApJ, 563, 800
10. Batchelor, G. K. 1950, Proc. R. Soc. A, 201, 405
11. Beckwith, K. & Stone, J. M. 2011, ApJS, 193, 6
12. Bell, A. R. & Lucek, S. G. 2001, MNRAS, 321, 433
13. Beloborodov, A. M. 2010, MNRAS, 407, 1033
14. Beresnyak, A., Jones, T. W., & Lazarian, A. 2009, ApJ, 707, 1541
15. Beresnyak, A., Yan, H., & Lazarian, A. 2011, ApJ, 728, 60
16. Bersier, D. et al. 2003, ApJ, 583, 63
17. Bertoldi, F. 1989, ApJ, 346, 735
18. Biskamp, D. 2003, Magnetohydrodynamic Turbulence (Cambridge: Cambridge Univ. Press)
19. Brandenburg, A. & Subramanian, K. 2005, Phys. Rep., 417, 1
20. Brouillette, M. 2002, Annu. Rev. Fluid Mech., 34, 445
21. Castor, J., McCray, R., & Weaver, R. 1975, ApJ, 200, L107
22. Chang, P., Spitkovsky, A., & Arons, J. 2008, ApJ, 674, 378
23. Cho, J. & Vishniac, E. T. 2000, ApJ, 538, 217
24. Cho, J., Vishniac, E. T., Beresnyak, A., Lazarian, A., & Ryu, D. 2009, ApJ, 693, 1449
25. Covino, S. et al. 1999, A&A, 348, L1
26. Eichler, D. & Waxman, E. 2005, ApJ, 627, 861
27. Evans, C. & Hawley, J. F. 1988, ApJ, 33, 659
28. Gardiner, T. A. & Stone, J. M. 2005, J. Comput. Phys., 205, 509
29. Ghisellini, G. et al. 2010, MNRAS, 403, 926
30. Giacalone, J. & Jokipii, J. R. 2007, ApJ, 663, L41
31. Goldreich, P. & Sridhar, S. 1995, ApJ, 438, 763
32. Goodman, J. & Macfadyen, A. 2008, J. Fluid Mech., 604, 325
33. Greiner, J. et al. 2003, Nature, 426, 157
34. Gruzinov, A. & Waxman, E. 1999, ApJ, 511, 852
35. Inoue, T., Yamazaki, R., & Inutsuka, S. 2009, ApJ, 695, 825
36. Inoue, T., Yamazaki, R., & Inutsuka, S. 2010, ApJ, 723, L108
37. Ioka, K. 2010, Prog. Theor. Phys., 124, 667
38. Ioka, K., Kobayashi, S., & Zhang, B. 2005, ApJ, 631, 429
39. Ioka, K., Murase, K., Toma, K., Nagataki, S., & Nakamura, T. 2007, ApJ, 670, L77
40. Ioka, K. & Nakamura, T. 2001, ApJ, 554, L163
41. Ioka, K., Toma, K., Yamazaki, R., & Nakamura, T. 2006, A&A, 458, 7
42. Keshet, U. et al. 2009, ApJ, 693, L127
43. Kida, S. & Orszag, S. A. 1990, J. Sci. Comput., 5, 1
44. Kida, S. & Orszag, S. A. 1992, J. Sci. Comput., 7, 1
45. Kobayashi, S. & Sari, R. 2001, ApJ, 551, 934
46. Kumar, P. 1999, ApJ, 523, L113
47. Kumar, P. & Duran, R. B. 2010, MNRAS, 409, 226
48. Kumar, P. & Narayan, R. 2009, MNRAS, 395, 472
49. Kumar, P. & Piran, T. 2000, ApJ, 535, 152
50. Lazar, A., Nakar, E., & Piran, T. 2009, ApJ, 695, L10
51. Lucek, S. G. & Bell, A. R. 2000, MNRAS, 314, 65
52. Lyutikov, M. 2006, MNRAS, 369, L5
53. Mac Low, M.-M., Klessen, R. S., Burkert, A., & Smith, M. D. 1998, Phys. Rev. Lett., 80, 2754
54. Medvedev, M. V. 2000, ApJ, 540, 704
55. Medvedev, M. V. & Loeb, A. 1999, ApJ, 526, 697
56. Mészros, P. 2006, Rep. Prog. Phys., 69, 2259
57. Mészros, P. & Rees, M. J. 2000, ApJ, 530, 292
58. Mignone, A., Plewa, T., & Bodo, G. 2005, ApJS, 160, 199
59. Mignone, A., Ugliano, M., & Bodo, G. 2009, MNRAS, 393, 1141
60. Miyoshi, T. & Kusano, K. 2005, J. Comput. Phys., 208, 315
61. Mizuno, Y., Pohl, M., Niemiec, J., Zhang, B., Nishikawa, K.-I., & Hardee, P. E. 2011, ApJ, 726, 62
62. Narayan, R. & Kumar, P. 2009, MNRAS, 394, L117
63. Nishihara, K. et al. 2010, Phil. Trans. R. Soc. A, 368, 1769
64. Owocki, S. P., Castor, J. I., & Rybicki, G. B. 1988, ApJ, 335, 914
65. Panaitescu, A. & Kumar, P. 2002, ApJ, 571, 779
66. Pe'er, A. & Zhang, B. 2006, ApJ, 653, 454
67. Pe'er, A., Zhang, B. B., Ryde, F., McGlynn, S., Zhang, B., Preece, R. D., & Kouveliotou, C. 2010, arXiv:1007.2228
68. Ramirez-Ruiz, E. 2005, MNRAS, 363, L61
69. Ramirez-Ruiz, E., Garcia-Segura, G., Salmonson, J. D., & Pérez-Rendón, B. 2005, ApJ, 631, 435
70. Ramirez-Ruiz, E., Nishikawa, K., & Hededal, C. B. 2007, ApJ, 671, 1877
71. Rybicki, G. B. & Lightman, A. P. 2004, Radiative Processes in Astrophysics (New York: Wiley)
72. Ryde, F. & Pe'er, A. 2009, ApJ, 702, 1211
73. Schekochihin, A. & Cowley, S. 2007, Turbulence and Magnetic Fields in Astrophysical Plasmas (Berlin: Springer)
74. Sironi, L. & Goodman, J. 2007, ApJ, 671, 1858
75. Stone, J. M. & Gardiner, T. A. 2009, New Astron., 14, 139
76. Thompson, C. 1994, MNRAS, 270, 480
77. Thompson, C., Mészros, P., & Rees, M. J. 2007, ApJ, 666, 1012
78. Toma, K., Ioka, K., & Nakamura, T. 2008, ApJ, 673, L123
79. Toma, K., Wu, X.-F., & Mészros, P. 2009a, ApJ, 707, 1404
80. Toma, K., Wu, X.-F., & Mészros, P. 2010, arXiv:1002.2634
81. Toma, K. et al. 2009b, ApJ, 698, 1042
82. Weibel, E. S. 1959, Phys. Rev. Lett., 2, 83
83. Yamazaki, R., Ioka, K., & Nakamura, T. 2004, ApJ, 607, L103
84. Yonetoku, D., Murakami, T., Nakamura, T., Yamazaki, R., Inoue, A. K., & Ioka, K. 2004, ApJ, 609, 935
85. Yost, S. A., Harrison, F. A., Sari, R., & Frail, D. A. 2003, ApJ, 597, 459
86. Zhang, B. & Mészros, P. 2002, ApJ, 581, 1236
87. Zhang, B. et al. 2007, ApJ, 655, 989
88. Zhang, W., MacFadyen, A., & Wang, P. 2009, ApJ, 692, L40