Knot structures exist ubiquitously in young stellar object (YSO) jets, which are a key tracer in astronomical observation to estimate the jet properties and eventually the YSO's parameters (age, size, mass and so on). Using 2D and 3D radiation magnetohydrodynamic simulations of the laser-produced plasma jets in external poloidal magnetic fields, we present a systematic analysis on the formation mechanism and characteristics of knot structures in collimated jets. The simulations demonstrate that the multi-knot pattern in jets can be formed by the oblique internal shocks in only single ejection. It is found that the distance L between different knots in jet is determined by the ratio of its thermal pressure to magnetic pressure β as , where D is the jet transverse diameter. There is a factor about 0.4-0.6 between the knot and jet velocities. And radiation cooling effect can alleviate the intensity of the external magnetic field required for collimating jets. These findings are scaled to the conditions of YSO jets, and can be applied to explore some characteristics of the astrophysical jets.
結構造は、若い恒星状天体(YSO)のジェットに普遍的に存在し、ジェットの特性を推定し、最終的にはYSOのパラメータ(年齢、質量、サイズなど)を評価するための天文観測における重要なトレーサーである。外部ポロイダル磁場中のレーザー生成プラズマジェットの2次元および3次元放射磁気流体力学シミュレーションを用いて、コリメートされたジェットにおける結構造の形成メカニズムと特性に関する系統的な解析を提示する。シミュレーションは、単一の噴出事象のみであっても、斜め内部衝撃波によってジェット内に多重結パターンが形成され得ることを実証する。異なる結間の距離Lは、ジェットの熱圧と磁気圧の比βによって決定され、ここでDはジェットの横方向直径である。結の速度とジェットの速度の間には、約0.4〜0.6の係数が存在することが見出された。さらに、放射冷却効果は、ジェットをコリメートするために必要な外部磁場の強度を緩和することができる。これらの知見は、YSOジェットの条件にスケーリングされ、天体物理ジェットのいくつかの特性を探求するために適用可能である。