Comment on Viscous Stability of Relativistic Keplerian Accretion Disks
最近Ghosh(1998)报道了开普勒吸积盘中由相对论效应引起的一种新的不稳定状态。这种不稳定性出现在气体压力占主导地位的区域时,所有的相对论修正的磁盘结构方程考虑。我们表明,他使用的稳定性判据在完全错误的方式,导致不适当的结论。我们进行了一个标准的稳定性分析表明,没有不稳定的区域时,可以找到相对论磁盘的气体压力占主导地位。
1998-10-21 astro-ph
Asymptotic models of meridional flows in thin viscous accretion disks
本文给出了轴对称薄粘性吸积盘模型中的数值积分结果,给出了吸积盘的结构和涡旋流。通过简化和近似的方程,在小参数$ε$中使用系统渐近展开,测量相对盘厚度,获得的解决方案。在扩散近似下,考虑了辐射转移,求解了垂直结构。在$ε$中进行二阶展开,对于足够低的粘度参数$α$,我们得到含有{ \em回流}的解。这些解与Urpin(1984)首次发现的结果相似,Urpin使用了仅对大半径有效的近似,以及Kluenniak & Kita(1997)的渐近解析解,仅对多变圆盘有效。我们的结果对于吸积盘理论中的一些悬而未决的问题可能是重要的。
2002-10-14 astro-ph
Properties of Accretion Shocks in Viscous Flows with Cooling Effects
低角动量吸积流可以有驻波和振荡激波。我们研究的区域中的参数空间中的多个音速点发生在粘性流中存在的各种冷却效应,如韧致辐射和康普顿化。我们还量化的参数空间中的冲击是稳定的或振荡。我们发现,冷却引起的效果相反,加热粘度,即使在修改的拓扑结构的解决方案,虽然一个永远不能完全平衡,由于其不同的依赖于动力学和热力学参数。我们表明,超过一个临界值的冷却,流量不再包含冲击波。
2004-09-28 astro-ph
Thermal-viscous instabilities in the accretion disk of GRS 1915+105
我们使用RXTE上的PCA获得的数据来分析黑洞候选者和超光速源GRS 1915+105的光谱变化。我们的研究结果表明,尽管X射线光变曲线的复杂结构,在这个源中观察到的所有光谱变化可以解释为突然消失的内部的吸积盘周围的紧凑的对象,其次是一个缓慢的重新填充的空区域。事件的持续时间和消失区域的大小非常符合预期的半径依赖性的粘性时间尺度的辐射压力为主的区域的吸积盘。
1997-12-12 astro-ph
Viscous Stability of Relativistic Keplerian Accretion Disks
我们调查的粘性稳定性薄,开普勒吸积盘在广义相对论(GR)的影响是必不可少的地区。对于气体压力为主(GPD)磁盘,我们表明,牛顿的结论,这种磁盘是粘性稳定的逆转GR修改的粘性应力和表面密度的行为在一个显着大的环形区域不远处的最内稳定轨道在$r=\rms$。对于缓慢旋转的中心物体,该区域以中心物体的质量$M$为单位跨越半径$14\lo r\lo 19$的范围。对于辐射压力主导(RPD)盘,在包括上述GR修改后,牛顿关于它们粘性不稳定的结论仍然有效,但在$r\approx 14M$周围的非常小的环中除外,其影响可以忽略不计。通过罗氏瓣溢出的GR模拟,通过盘的内边缘的质量流入的稳定效应的包含在RPD盘的\rms ~周围增加了一个小的稳定区域,但GPD盘不变。我们提到这些结果可能与天体物理学有关,特别是与$Rossi$ $X-ray$ $Timing$ $Explorer$观测到的高频X射线变化有关。
1998-08-21 astro-ph
Computation of mass loss from viscous accretion disc in presence of cooling
旋转吸积流可能经历离心压力介导的激波转变,即使在存在各种耗散过程,如粘度和冷却机制。激波后气流中沿垂直方向的额外热梯度力驱动一部分吸积物质以双极流出,这被认为是相对论喷流的前兆。我们计算了在同步辐射冷却条件下粘性吸积盘的质量损失率。我们表明冷却显着影响的质量流出速率,在某种程度上,射流可能会产生较高的粘度从流动。我们讨论了我们的形式可以用来解释观测到的喷流功率的黑洞候选人夫妇。我们还表明,使用我们的形式主义,它是可能的连接光盘的光谱特性与质量损失率。
2008-02-28 astro-ph
Magnetized accretion-ejection structures IV. Magnetically-driven jets from resistive, viscous, Keplerian discs
我们提出了自相似磁化吸积盘驱动冷,绝热,非相对论喷流的稳态计算。第一次,由于射流和湍流的“粘性”扭矩的磁扭矩被考虑在内。后者的扭矩允许耗散的吸积功率作为辐射在光盘表面,而前者主要提供动力射流。这些结构的参数空间进行了探索。它的特点是四个自由参数,即磁盘的纵横比和三个MHD湍流参数,有关的反常磁扩散率和粘度。事实证明,从薄的耗散盘发射冷射流意味着各向异性的湍流耗散。渐近达到高Alfvenic马赫数的喷流仅由弱耗散盘产生。我们得到了一般的分析关系盘和射流量,必须履行任何稳态模型的冷射流,从一个大的径向延伸薄盘发射。我们还表明,这样的光盘不能有一个占主导地位的粘性扭矩。这是因为所选择的几何形状强加了阿尔芬曲面的轨迹。本文还简要讨论了这些冷磁化吸积-抛射结构的观测结果。
1999-11-25 astro-ph
Properties of Accretion Shock Waves in Viscous Flows Around Black Holes
具有低角动量和低粘度的吸积流可具有驻激波。这些激波是由于气流中存在多个音速点而产生的。我们研究的参数空间中的多个音速点发生在粘性流在没有冷却的区域。我们还分离的区域,允许稳定的冲击和振荡冲击的参数空间。我们量化的两个临界粘度分离的流动拓扑结构的性质。激波后区域更热,它发出更硬的X射线,振荡激波引起振荡X射线强度,从而产生准周期振荡。我们发现,随着粘性参数的增加,激波总是向黑洞靠近。这意味着随着粘度的增加,准周期振荡频率增强
2004-02-24 astro-ph
Numerical Models of Viscous Accretion Flows Near Black Holes
本文报道了粘性流体吸积到黑洞上的数值研究。流动是轴对称的,并使用伪牛顿势来模拟事件视界附近的相对论效应。数值方法是ZEUS代码的变体。作为我们的数值方案的测试,我们能够重现早期的结果,类似的工作由Igumenshchev和Abramowicz和Stone等人。我们考虑模型中,质量注入到网格以及模型中,初始平衡环面吸积。在每个模型中,我们测量三个“特征值”的流量:质量,角动量和能量的吸积率。我们发现,特征值是敏感的r_{in},内部径向边界的位置。只有当内边界上的流动总是超音速时,特征值才对r_{in}的微小变化不敏感。我们还报告了结果对其他数值参数的敏感性。
2002-04-03 astro-ph
Solutions of Two Dimensional Viscous Accretion and Winds In Kerr Black Hole Geometry
我们扩展我们以前的研究薄吸积和风在伪牛顿几何的情况下,当流动是"二维“和周围的”克尔黑洞“的冲击波和无冲击的解决方案。我们提出的方程完全广义相对论粘性跨音速流动和分类的参数空间,根据是否激波形成在无粘流。我们讨论了粘性流中的剪切、角动量分布、加热和冷却行为。我们得到一个非常有意义的结果:我们发现,在弱粘性极限的存在下,驻激波是更普遍的意义上说,流远离赤道平面可以产生激波在更广泛的参数空间。当黑洞的角动量增大时,类似的结论也成立。一般来说,我们的结论有关的冲击波的形状被发现同意现有的数值模拟的二维吸积在Schwarzschild几何的结果。在一个强粘性极限中,激波可能位于更远的地方或完全消失,就像在伪牛顿几何中一样。
1996-11-04 astro-ph
New solution to viscous evolution of accretion disks in binary systems
对盘中含时吸积进行了解析研究。我们考虑一个在爆发时具有固定潮汐截断外半径的双星系统中的含时盘。考虑了盘的标准Shakura-Sunyaev模型。垂直结构的磁盘是准确地描述在两个制度的不透明度:汤姆逊和自由。完全解析解,其特征在于吸积率随时间的幂律变化。该解提供了在耀斑爆发后盘完全电离时盘演化的渐近描述。得到了α盘X射线通量的准指数变化。应用X射线新星的简要讨论有关观察到的快于功率的X射线光变曲线衰减。讨论了吸积率呈指数变化的含时平流盘的情形。
2002-09-03 astro-ph
Spectral Methods for Time-Dependent Studies of Accretion Flows. I. Two-dimensional, Viscous, Hydrodynamic Disks
本文提出了一种数值方法来研究黑洞吸积流的简正模。在这第一篇论文中,我们专注于二维,粘性,流体动力磁盘,其中的线性模式已经计算分析在以前的调查。我们使用伪谱方法和低存储Runge-Kutta方法来求解连续性方程、纳维-斯托克斯方程和能量方程。我们设计了一些测试问题来验证实现。这些试验表明,谱方法的能力,准确地处理平流问题,并正确地再现差分旋转流体动力流的稳定性标准。它们还表明,我们的实现是能够正确地处理声波与非反射边界条件,恢复标准的解决方案的粘性扩散环,并正确地产生Shakura-Sunyaev稳定盘解决方案。最后,我们已经将我们的算法应用到一个非轴对称粘性扩散环的问题,并验证了这种配置是不稳定的非反对称扰动。
2005-03-26 astro-ph
Black Holes in Bulk Viscous Cosmology
我们研究了具有非零体粘滞系数的幻影能量对Schwarzschild黑洞的吸积效应,并证明了与非粘滞情况相比,吸积粘性幻影能量的黑洞会迅速失去质量.当物质与幻影能量一起被吸收时,黑洞会遇到与大体积粘性力主导物质吸积相同的命运。如果幻影能量具有大的体粘滞性,那么黑洞的质量将比在小粘滞性情况下减小得更快。
2009-12-22 astro-ph
An alpha theory of time-dependent warped accretion discs
在较早的论文中,通过发展薄粘性盘中完全非线性弯曲波的理论,研究了翘曲吸积盘的非线性流体动力学。该分析在这里扩展到适当考虑热效应和辐射效应,通过求解包括粘性耗散和辐射输运的能量方程。这个问题被简化为简单的一维演化方程的质量和角动量,表示在物理单位和适合于直接应用。这一结果是Shakura & Sunyaev的α理论在含时翘曲吸积盘中的逻辑推广。局部热粘性稳定性这样的盘也进行了研究。
2000-05-12 astro-ph
Quasi-periodic oscillations as global hydrodynamic modes in the boundary layers of viscous accretion disks
吸积中子星的准周期振荡(QPO)的观测特征强烈地表明,吸积盘最内层的振荡模可能是QPO的来源。中子星周围的吸积盘的内部区域可以隐藏与径向周转频率$κ$相关的非常高的频率模式。具有轨道频率$Ω$的$κ$的简并在盘和致密物体之间的磁层顶附近的非开普勒边界或过渡区中被去除。通过分析粘性吸积盘边界层中长波的整体流体动力学模,我们发现增长最快的模频率与$κ$和$κ\pm Ω$附近的频带有关.在轨道频率$Ω$最大的半径附近达到最大增长率。全局流体动力学参数,如表面密度分布和径向漂移速度,决定了在边界层中,在给定的特定半径处,自由振荡的模式将增长。根据在中子星源中观测到的kHz QPO之间的峰值分离,最快增长模式的两个连续带之间的差频总是与中子星的自旋频率有关。这是由旋转磁层施加在内盘边界区域的边界条件的自然结果。
2008-07-28 astro-ph
Axisymmetric Magnetorotational Instability in Viscous Accretion Disks
通过线性分析和二维非线性模拟研究了粘性吸积盘中的轴对称磁旋转不稳定性。粘性MRI的线性增长由定义为$R_{\rm MRI} \equiv v_A^2/νΩ$的雷诺数表征,其中$v_A$是Alfv{é}n速度,$ν$是运动粘度,并且$Ω$是盘的角速度。虽然线性增长率被抑制相当大的雷诺数降低,非线性行为被发现几乎是独立的$R_{\rm MRI}$。在非线性演化阶段,即使雷诺数远小于1,双通道流动继续增长,Maxwell应力也会增加,直到计算结束。大部分注入系统的能量被转换成磁能。另一方面,发现热能的增益率远大于粘性加热率。磁共振成像的非线性行为在粘性的制度和它的区别,在高阻制度,可以通过使用的线性色散关系的特性示意性地解释。应用我们的结果的情况下,粘度和电阻率,预计的临界值的Lundquist数$S_{\rm MRI} \equiv v_A^2/ηΩ$取决于磁普朗特数$S_{{\rm MRI},c} \propto Pm^{1/2}$的制度中的$Pm \gg 1$和保持恒定时,$Pm \ll 1$,其中$Pm \equiv S_{\rm MRI}/R_{\rm MRI} = ν/η$和$η$是磁扩散率。
2008-08-18 astro-ph
The 2001 Superoutburst of WZ Sagittae: A Clue to the Dynamics of Accretion Disks
我们研究了2001年7 - 8月人马座WZ超爆发的光变曲线。在从最大亮度开始的衰减过程中,当系统从mV ~8.5衰减到mV ~10时,在~25 d超爆发的前~15 d,局部定义的衰减时间从~ 4d/mag增加到~12 d/mag。超级爆发是由~10^{24} g的气体突然吸积到白矮星上引起的,在“粘性衰变”期间,预计衰变光变曲线偏离指数性,其中储存在吸积盘中的气体消耗的主要模式是吸积到中心物体上。换句话说,当吸积盘的质量减少时,粘性时间尺度增加。我们表明,数据也是定量一致的理论粘性衰减时间,无论是通过一个简单的缩放计算,也从时间相关的计算,当一个采用标准模型参数WZ Sge。
2001-10-04 astro-ph
An alternative approach to viscosity in an accretion disc
天体物理圆盘演化的流体动力学数值实验通常包括某种粘性,以引起吸积。在本文中,我们展示了另一种方法来实现粘性力,具有非常好的角动量守恒性质。该方法是基于改变细胞通量,而不是将粘性力。我们测试这种方法对经典的“环扩散”问题,并证明角动量守恒在$10^{-8}$水平。
2006-10-02 astro-ph
Viscous Torque and Dissipation in the Inner Region of a Thin Accretion Disk: Implications for Measuring Black Hole Spin
我们考虑一个简单的牛顿模型的稳定吸积盘周围的黑洞。该模型是基于高度集成的流体动力学方程,α-粘度,和一个伪牛顿的潜力,结果在一个最内层的稳定的圆形轨道(ISCO),非常接近GR预测的一个。我们发现,流体动力学模型表现出越来越大的偏差,从标准的磁盘模型的Shakura和Sunyaev磁盘厚度H/R或α值的增加。后者是一个分析模型,其中的粘性扭矩被假定为消失在ISCO。我们考虑的影响,试图估计黑洞自旋的标准盘模型,以适应连续谱的黑洞吸积盘的结果。我们发现,只要H/R < 0.1和α < 0.2,自旋估计的误差是相当适度的。在最坏的情况下,对于不旋转的黑洞,自旋参数的估计值误差为0.1;对于快速旋转的黑洞,误差要小得多。我们还考虑了密度和磁盘之间的气体和内部的ISCO的厚度对比。如果要通过拟合从吸积盘反射的荧光铁发射的相对论加宽的X射线线轮廓来成功地估计黑洞的自旋,则需要大的对比度。在我们的流体动力学模型中,当H/R>0.1时,密度和厚度的对比度很低,这表明在极薄的圆盘中,铁线技术可能是最可靠的。我们提醒说,这些结果已经获得了粘性流体动力学模型,并需要证实与辐射冷却薄磁盘的MHD模拟。
2007-12-07 astro-ph
Viscous diffusion and photoevaporation of stellar disks
本文研究了在粘性演化、中心源光蒸发和外部恒星光蒸发影响下恒星盘的演化。我们采用了典型的TTS参数和梯形星团条件。来自中心源的光电离通量被假定为来自静止恒星和吸积冲击,在恒星磁层柱的底部,沿该盘的材料吸积。吸积通量的计算自洽从吸积质量损失率。我们发现,磁盘不能完全删除仅使用粘性演化和光电离从磁盘-恒星吸积激波。然而,当包括外部大质量恒星的远紫外光蒸发时,盘在10^6 - 10^7年内被移除;当包括外部大质量恒星的极紫外光蒸发时,盘在10^5 - 10^6年内被移除。中央恒星光蒸发的一个有趣的特征是在盘演化的后期阶段在盘中形成一个间隙。当间隙开始形成时,粘性扩散和光蒸发共振工作。在外部大质量恒星附近的盘中没有间隙形成,因为外环很快就被占主导地位的EUV通量所移除。另一方面,在更大的,更典型的距离(d>>0.03pc),从外部恒星的流量是FUV占主导地位。因此,盘在两个不同的位置有效地蒸发;在盘演化的最后阶段形成间隙。
2002-09-26 astro-ph
Horizon-Penetrating Transonic Accretion Disks around Rotating Black Holes
利用Kerr-Schild坐标,在事件视界不存在坐标奇点的情况下,给出了跨音速吸积盘和旋转黑洞绕流的定态流体动力学方程.本文采用两种因果粘性公式,给出了跨音速吸积流在音速点处的边界条件。对于一类因果粘性公式,我们还在粘性点处增加了边界条件,在粘性点处,吸积径向速度几乎等于粘性扩散速度。基于跨音速吸积盘的形式,在给出跨音速解的计算方法后,计算了几种吸积流模型的光滑通过事件视界的视界穿透跨音速解:理想等温流、理想多方流和粘性多方流、平流主导吸积流(ADAF)和相对论状态方程,绝热吸积盘,标准吸积盘,超临界吸积盘。这些解决方案得到了非旋转和旋转的黑洞。计算得到的吸积流即使事件视界或视界内也以小于光速的有限三倍速度坠入黑洞,且视界处吸积流的角速度一般不同于黑洞旋转引起的标架拖曳的角速度.这些特征与在视界处具有坐标奇异性的Boyer-Lindquist坐标所得到的结果形成对比。
2007-05-01 astro-ph
A comparison of one and two dimensional models of transonic accretion discs around collapsed objects
本文在充分考虑垂直结构的情况下,建立了跨音速绝热吸积盘内部的模型,假定吸积盘的比角动量为常数。为了比较的目的,我们构建了相应的一维粘性圆盘模型,根据垂直平均假设。在此条件下,获得一个独特的位置为临界/音速点,给出了一组适当的外部边界条件,这些模型,也进行了讨论。如果使用标准“$α$”处方,且粘性应力与角速度梯度成比例,则这不是唯一的。\\我们使用一个简单的模型来讨论可能的限制形式的粘性应力所产生的要求,粘性信息必须以有限的速度旅行。与现有文献中的结果相反,对于角动量和角速度梯度具有相反符号的流动类型,粘性应力倾向于{ \it增加}而不是减少。然而,有限的传播效应可能导致声点的唯一位置。我们发现,径向流动和特定的角动量分布在内部区域的一维模型和那些在赤道平面的相应的二维模型,可以匹配的$α$范围为0.1和10 $^{-4}$之间的良好协议。
1994-01-16 astro-ph
Causal Viscosity in Accretion Disc Boundary Layers
的结构的边界层区域之间的磁盘和一个相对缓慢的旋转的明星进行了研究,使用因果处方的粘度。垂直积分的粘性应力在松弛时间尺度$τ$上向其平衡值松弛,这自然产生粘性信息的有限传播速度。对于α在0.1-0.01范围内、粘性速度与声速之比在0.02-0.5范围内的标准α处方,边界层中的细节受到因果关系约束的强烈影响。我们研究了稳态多方模型和时间依赖模型,考虑到能量耗散和运输。稳态解总是亚粘性的,具有各种各样的$Ω$剖面,这些剖面可能表现出接近不连续性。对于α =0.01和小粘性速度,边界层调整到接近稳定状态。在外边界附近,可以观察到由粘性过稳定性引起的长波振荡。由于被限制在那里,边界层几乎保持静止。然而,对于α =0.1和大粘性速度,在整个过程中观察到短波长扰动,这可能显著影响边界层中的功率输出。这可能是潜在的重要性,在生产时间依赖的行为吸积系统,如CV和原恒星。
1997-01-14 astro-ph
Outbursts of Irradiated Accretion Discs
我解决解析的粘性演化的自辐射吸积盘,软X射线瞬变爆发期间看到的。这些解预测了陡峭的幂律X射线衰变L_X \sim(1+ t/t_visc)^{-4},在后期变为L_X \sim(1-t/t '_visc)^{4},其中t_visc、t'_visc是粘性时间尺度。这些形式非常类似于King和Ritter(1997)在这两个区域中推断的近似指数和线性衰减。衰减比未照射的光盘陡得多,因为粘度是一个函数的中心吸积率,而不是在光盘的局部条件。
1998-06-11 astro-ph
Brightening of an Accretion Disk Due to Viscous Dissipation of Gravitational Waves During the Coalescence of Supermassive Black Holes
超大质量黑洞双星的合并释放出峰值功率高达10^57 erg/s的引力波(GW)。当GW通过环境气体传播时,它们引起剪切,并且它们的一小部分功率通过粘性耗散。耗散的热量表现为电磁(EM)辐射,提供GW信号的即时EM对应物。对于薄的吸积盘,在距离大于10^3史瓦西半径的地方,GW的加热速率超过吸积功率,而与吸积速率和粘滞系数无关。
2008-07-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Relation of Light Curve Behaviour with Accretion Rates in Black Hole Candidate GRS1915+105
本文报道了GRS 1915+105光变曲线的一些性质,并用净吸积率的变化对它们进行了解释。
2000-12-29 astro-ph
Self-Similar Solutions of Viscous-Resistive ADAFs With Poloidal Magnetic Fields
本文研究了磁化致密物体周围粘阻吸积流的自相似解。我们考虑一个轴对称的,旋转的,等温的稳定吸积流,其中包含一个极向磁场的中心恒星。能量耗散的主要机制被认为是湍流粘性和磁扩散率由于中央恒星的磁场。我们探讨了在存在恒定的磁扩散率的旋转磁盘上的粘度的效果。我们发现,ADAF的动力学量是敏感的平流和粘性参数。在$α$ -处方模型中增加$α$系数会降低径向速度并增加流的密度。它也对极向磁场有相当大的影响。
2007-07-09 astro-ph
Accretion Disks around Young Objects. I. The Detailed Vertical Structure
讨论了具有典型金牛T星(CTTS)参数的恒星周围的吸积盘的性质,并给出了这些吸积盘的平均吸积率。假设圆盘是稳定的,几何薄的。湍流粘性系数表示使用阿尔法处方和主要的加热机制被认为是粘性耗散和辐射的中心星。能量通过辐射、湍流传导和对流传输。我们发现,来自中心恒星的辐射是主要的加热介质的磁盘,除了在最里面的区域,R小于2 AU。相对于纯粘性情况,辐射增加了外盘的温度。因此,外盘(R大于5 AU)变得不那么致密,光学上很薄,几乎垂直等温,温度分布T与R^{-1/2}成正比。外盘表面密度的减小使盘质量相对于纯粘性情况减小了4倍。此外,辐射倾向于使外盘区域相对于重力不稳定性稳定。
1998-06-04 astro-ph
A New Equilibrium for Accretion Disks Around Black Holes
在黑洞周围的吸积盘中,切应力与总压成正比,吸积速率大于爱丁顿的一小部分,物质分布平稳,在其内部是热不稳定和粘滞不稳定的。这些不稳定性的非线性终态是不确定的。这里提出了一个新的非均相平衡,这是热和粘滞稳定。在这种平衡状态下,大部分物质处于致密的团块中,而少数物质达到温度$\sim 10^9$ K。动力学和热平衡的要求完全决定了这个系统的参数,这些被发现是在良好的协议来自吸积黑洞的观测参数,无论是在活动星系核和恒星双星系统。
1998-02-20 astro-ph
Accretion disk reversal and the spin-up/spin-down of accreting pulsars
我们数值研究了吸积盘反转的流体动力学,并将我们的研究结果与观测到的X射线脉冲星GX~1+4吸积盘自旋速率的变化联系起来。在这个由慢风吸积的系统中,吸积盘包含两个动力学上不同的区域。在内部,粘性力占主导地位,盘的演化发生在粘性时间尺度上。在外部,具有相反角动量的材料的动态混合更重要,并且外部施加的角动量反转时间尺度控制流动。在这个外部区域,圆盘被分裂成具有相反旋转方向的材料的同心环,这些材料不完全混合,而是保持不同,它们之间有明显的间隙。因此,我们预测,扭矩逆转所造成的吸积盘逆转将伴随着吸积光度的最小值。
1998-10-07 astro-ph
Linear dynamics of weakly viscous accretion disks: A disk analog of Tollmien-Schlichting waves
本文讨论了圆盘动力学问题的新观点和新方法,在这项研究中,我们重点关注边界效应对粘性不稳定性的影响。分析了粘性大剪切箱方程的Boussinesq近似,其中扰动的方位向长度尺度远大于径向和垂直尺度。我们研究了一个非轴对称位涡模式的稳定性,即PV异常。在一个结构中,浮力对流和平流旋转不稳定不起作用。我们考虑了一系列的边界条件,表明PV异常是不稳定的有限和半无限的径向域。我们发现这些条件导致的不稳定,这是磁盘模拟Tollmien-Schlichting波。当粘性较弱时,不稳定性的证据最明显的是在远离产生不稳定性的边界的临界层处出现涡面。对于某些边界条件,对于垂直波长是层厚度的相当大的一部分并且当粘度小时,不稳定性开始的必要标准是流的适当弗劳德数大于1。这种不稳定性仍然存在,如果应用更现实的边界条件,虽然弗劳德数的标准是更复杂的。这里研究的不稳定波的定性特征,在旋转Blasius边界层中看到的不稳定。这些结果的影响进行了讨论。一个整体的新战略,探索和解释磁盘不稳定机制也提出了建议。
2008-11-04 astro-ph
The Local Stability of Accretion Disks with Advection
考虑径向粘性力和热扩散,研究了平流作用下吸积盘的局部稳定性。对于一个几何薄,辐射冷却为主的磁盘,热扩散几乎没有影响的热和粘性模式。包括热扩散,然而,趋于稳定的声学模式,如果没有平流,是不稳定的,如果光盘是光学厚,辐射压力为主或光学薄,是稳定的,如果光盘是光学厚,气体压力为主。包含非常小的平流对两种声学模式具有显著影响。与光学厚度无关,当圆盘为气压主导时,向外传播模(O模)的不稳定性增强,向内传播模(I模)的不稳定性减弱;当圆盘为辐射压力主导时,O模的不稳定性减弱,I模的不稳定性增强。对于一个几何细长,对流为主的磁盘,无论是热和粘性模式,以及I模式,总是稳定的,如果磁盘是光学薄。包括热扩散倾向于使这些模式更稳定。然而,当$q/m$非常大时($q$是平流耗散能与粘性耗散能之比,$m$是马赫数),即使考虑热扩散,O模式也会变得不稳定。另一方面,如果平流主导的磁盘是光学厚,我们发现有没有自洽的声学模式在我们的本地分析。热扩散对稳定的粘性模没有影响,但对增强热不稳定性有显著贡献。
1995-12-14 astro-ph
Advection-Dominated Accretion: Self-Similarity and Bipolar Outflows
我们考虑轴对称的粘性吸积流的粘性耗散能量的一部分f平流与吸积气体作为存储的熵和一部分1-f辐射。当f很小时(即平流很小),我们的解在许多方面类似于标准的薄盘,除了它们上面有一个热的稀薄日冕。在相反的{ \it平流主导}极限($f\rightarrow1$),解接近近球形吸积。气体几乎处于维里温度,以远低于开普勒速率的速度旋转,并且流动更类似于邦迪吸积而不是盘吸积。我们比较我们的精确自相似的解决方案与以前获得的近似解使用高度集成系统的方程。我们的结论是高度积分近似是优秀的广泛的条件。我们发现,伯努利参数是积极的,在我们所有的解决方案,特别是接近旋转轴。这种效应是由能量从小半径到大半径以及从赤道到两极的粘性传输产生的。此外,所有的解都是对流不稳定的,并且在旋转轴附近对流是特别重要的。由于这两个原因,我们认为,双极外流将沿轴的流动,从赤道流入的表面层的材料喂养。
1994-11-15 astro-ph
Oscillations of the Inner Regions of Viscous Accretion Disks
虽然在不同的X射线源中发现了准周期振荡(QPO),但它们的起源仍然是一个有争议的问题。对流体动力学吸积盘的分析研究表明了三种类型的被捕获的全局模,其性质似乎与观测结果一致。然而,这些研究只考虑线性效应,没有解决模式激发和衰减的问题。此外,观察表明,模式之间的共振起着至关重要的作用。因此,需要对这个问题进行系统的数值研究。在本文中,我们使用伪谱算法进行参数研究的内部区域的流体动力盘。通过假设α-粘度,我们表明,稳态解决方案很少存在。圆盘的内边缘振荡并激发轴对称波。此外,内边缘内的流动有时对非轴对称扰动是不稳定的。单臂,甚至双臂,螺旋的发展,这提供了一个合理的解释,从吸积黑洞观察到的高频QPO。当雷诺数大于一定的临界值时,内盘会经历一些以强尾涡为特征的瞬态湍流状态,而外盘则会发展出大尺度的尾涡。我们比较了我们的数值结果与标准薄盘振荡模型。虽然非轴对称特征有其解析对应物,但需要更仔细的研究来解释轴对称振荡。
2008-12-11 astro-ph
Global solution of viscous accretion disk around rotating compact objects: a pseudo-general-relativistic study
本文研究了具有硬表面的致密/中心旋转天体(中子星、奇异星和其它高引力天体)周围粘性吸积盘的解。我们采用拟牛顿方法描述相对论性吸积盘。为此,采用了新的适用于描述恒星及其盘的相对论性质的伪牛顿势。我们知道,Hartle-Thorne度规不仅可以描述恒星的几何,也可以描述恒星外的时空,因此我们使用Hartle-Thorne度规来进行研究。这个势再现了与广义相对论完全相同的边缘稳定轨道。它还再现了边缘束缚轨道和在边缘稳定轨道处的比机械能,误差分别最多为4%和10%。利用这个势,我们研究了吸积盘的整体参数空间。从而找出了在硬表面引力物体周围形成稳定吸积盘的物理参数区。我们发现,随着旋转的中心对象的变化,有效的磁盘参数区域显着变化。我们还显示了粘度的影响的流体性质的磁盘。随后,我们给出了一个理论预测的kHz QPO,至少对一对中的一个,快速旋转的紧凑型对象为4U 1636-53。
2003-04-09 astro-ph gr-qc
The behaviour of quiescent accretion discs in dwarf novae
我们提出了一个简单的解释矮新星爆发之间观察到的恒定平均亮度。吸积盘的总能量耗散率的长期变化所带来的表面密度,温度和盘半径的变化,可以通过一个小的,临界稳定的热的内部区域的逐渐冷却来调节。矮新星吸积盘的二维随时间变化的数值模型支持这一假设。
2003-09-23 astro-ph
Unipolar outflows and global meridional circulations in rotating accretion flows
通过对无辐射粘性旋转黑洞吸积流的二维模拟,我们发现α = 0.1-0.3的吸积流自组织形成稳定的单极或双极流出流,并伴随着全球的双极环流.所需的能量来自于直接吸积在黑洞上的物质,其效率为0.001-0.01。观测的影响进行了讨论。
1999-12-08 astro-ph
The response of accretion disks to bending waves: angular momentum transport and resonances
本文研究了在倾斜于粘性开普勒盘的平面内运行的伴星对粘性开普勒盘的线性潮汐扰动。我们考虑m=1扰动奇对称的z=0的中平面。由于粘性盘的响应与扰动势不同相,潮汐力矩施加在盘上,导致其角动量减小。这潮汐扭矩被发现是可比的水平粘性应力作用于背景流时,在磁盘上的扰动速度的顺序的声速。如果这些速度保持亚音速,则只有当与垂直剪切耦合的粘性参数α大于与水平剪切耦合的粘性参数α时,潮汐力矩才能超过水平粘性应力。在原恒星盘中,弯曲波被发现传播到盘的内部深处。如果波在中心被反射,当潮汐波的频率等于圆盘的自由法向整体弯曲模式的频率时,就会发生共振。如果存在这样的共振,潮汐相互作用可能是重要的,即使当二元分离是大的。在共振之外,与长期扰动相关的扭矩通常比与有限频率扰动相关的扭矩大得多。只要波在到达中心之前被阻尼,与有限频率扰动相关的扭矩就不取决于粘性。这些计算与年轻恒星周围的盘有关,也可能与X射线双星系统中的盘有关。(节略)
1998-10-12 astro-ph
Advection-Dominated Accretion: A Self-Similar Solution
我们考虑粘性旋转吸积流,其中大部分粘性耗散的能量是作为熵存储,而不是被辐射。当光学深度很小或很大时,可能会出现这种平流主导的流动。我们得到了一族自相似解,其中吸积气体的温度接近维里,流动是准球形的。气体以远小于开普勒角速度的速度旋转,因此,在这样的气流中,中心恒星在达到分裂极限之前很久就停止旋转了。此外,伯努利参数是积极的,这意味着平流为主的流量容易产生外流。对流在许多这样的流动中是可能的,并且如果存在的话,将倾向于增强上述效果。我们认为,对流为主的吸积可以提供一个解释的吸积恒星的缓慢旋转速率和广泛发生的外流和吸积系统中的喷流。
1994-03-23 astro-ph
Accretion Disc Evolution in Single and Binary T Tauri Stars
我们提出的理论模型的T金牛星环绕拱盘的演变。该模型包括前主序星和随时间变化的磁盘演化的影响,并纳入恒星磁场的影响,作用于内部磁盘。对于单颗恒星,与金牛座御夫座观测的一致性要求圆盘分散迅速发生,远小于圆盘的粘性时间尺度,大约在恒星辐射加热首先主导内部粘性耗散的时代。应用该模型,以密切的二进制文件,我们发现,由于初始条件的光盘在二进制文件是不确定的,极端的质量比系统的研究需要提供一个严格的测试理论光盘演化模型。我们还注意到,没有观察到金牛座T星的红外线颜色与它们的自转速率的相关性,这显然与简单的磁层吸积模型的预测相矛盾。
1998-10-30 astro-ph
The viscous disk of GRS 1915+105
GRS 1915+105是两个已知的银河系微类星体之一,在X射线波段显示出极其复杂的变化,与天空中没有其他X射线源相比。利用RXTE/PCA数据,我们分析了整个变化的X射线光谱分布。我们发现,所有的变化可以归因于快速出现和消失的光学厚的吸积盘的内部区域。由于每个事件的时间尺度与消失区域的最大半径有关,因此时间结构的差异是由于这些半径的时间分布造成的。所观察到的失踪的盘的内部区域的范围和事件的持续时间之间的关系是在显着的协议与预期的半径依赖的粘性时间尺度的辐射为主的区域的吸积盘。
1997-12-17 astro-ph
Behaviour of dissipative accretion flows around black holes
我们调查的行为耗散吸积物质接近黑洞,因为它提供了重要的观测功能的银河系和河外黑洞候选人。我们找到了完整的一套全球解决方案的存在下的粘度和同步辐射冷却。我们发现,平流吸积流可以有驻激波和动力学的冲击控制的耗散参数(粘度和冷却)。我们研究了驻激波和振荡激波的参数空间的有效区域。我们发现,随着耗散参数的增加,激波阵面总是向黑洞移动。然而,粘度和冷却在决定溶液拓扑结构时具有相反的效果。我们得到了两个临界冷却参数,分离吸积溶液的性质。
2006-10-21 astro-ph
Massloss from viscous advective disc
人们早就知道旋转跨音速流允许驻激波或振荡激波,激波后流中的过剩热能驱动一部分下落物质作为双极流出。我们计算粘性平流圆盘的质量损失。我们表明,质量流出率随吸积盘的粘度增加而减小,因为粘度削弱了产生冲击的离心屏障。我们还表明,光学深度的冲击后的物质减少,由于质量损失,这可能会软化光谱从这样一个质量损失盘。
2007-04-02 astro-ph
The locality of transport in self-gravitating accretion discs
在本文中,我们研究的问题的特点与重力不稳定性在相对较冷的磁盘运输,特别是讨论的条件下,它可以被描述在一个本地的,粘性的框架。我们提出了全球性的,三维的,SPH模拟的自引力吸积盘,其中光盘冷却使用一个简单的参数化的冷却功能的结果。我们的模拟表明,光盘解决在一个"自我调节“的状态,其中轴对称的稳定性参数$Q\approx 1$和运输和能量耗散占主导地位的自引力。我们计算了引力应力张量,并将我们的结果与基于局部运输理论的预期结果进行了比较。我们发现,只要光盘质量小于$0.25M_{\star}$和纵横比$H/R\lesssim 0.1$,运输是局部确定的,从而允许粘性处理的光盘演变。
2004-03-08 astro-ph
Hydrodynamic modelling of accretion flows
在这方面的会议记录,以及最近的几个密切的双会议,有几个贡献描述光滑粒子流体动力学模拟的吸积盘。因此,审查数值方案本身是恰当的,重点是它对盘模拟的优点,以及用于模拟粘性过程的方法。
2004-03-18 astro-ph
Structure and properties of transition fronts in accretion discs
我们利用高分辨率的含时数值模拟方法研究了白矮星周围的吸积盘在热粘盘不稳定性模型下的结构和性质。冷却和加热锋的热结构分别由辐射冷却和粘性加热主导,除了在加热锋中对流和径向输送能量占主导地位的非常窄的前体区域。冷却锋比加热锋宽得多,但两种类型的锋的宽度都与圆盘的局部垂直尺度高度成比例。我们确认,在一个公平的分数的传播时间的冷却前,内部磁盘的结构是接近自相似。加热锋的速度约为几公里/秒,而冷却锋的速度约为几分之一公里/秒。我们表明,直接测量的速度过渡战线可能无法区分各种处方提出的粘度参数α。椎间盘不稳定性模型的一个自然预测是,波前在椎间盘中传播时会减速,与α的处方无关。对这种效应的观测将证实矮新星爆发是由热粘性不稳定性驱动的。我们的大部分结果也适用于低质量X射线双星,其中吸积对象是一个中子星或黑洞。
1998-11-12 astro-ph
Wormholes in Bulk Viscous Cosmology
研究了具有非零体粘滞系数的幻能吸积对Morris-Thorne虫洞的影响。我们已经发现,如果体积粘度是大的,那么虫洞的质量迅速增加相比,小或零体积粘度。
2008-12-12 astro-ph gr-qc