吸積盤的研究進展(已修改)
2024-10-27 20:38 本頁面
【正文】 吸積盤的研究進展 王建成 云南天文臺 吸積盤理論的發(fā)展 ? 球對稱吸積 ?Bondi（ 1952）研究定常態(tài)球對稱吸積，天體對周圍氣體的影響。 ?模型給出吸積率、吸積半徑、吸積流跨聲速等物理量的關系。 ?Parker（ 1969）等人在 Bondi解的基礎上研究了球對稱星風和吸積的過程，進一步發(fā)展了理論。 ? 薄吸積盤 ?流體具有角動量，吸積過程需要角動量的轉移。 ?Shakuraamp。Sunyaev（ 1973）提出粘性的 α模型，發(fā)展了薄盤理論。 ?粘滯作用導致角動量沿徑向向外轉移。 ?粘滯耗散產(chǎn)生的能量以輻射方式轉移出去。 ?吸積流形成一個幾何薄、光學厚的吸積盤。 ?輻射譜是不同溫度黑體譜的疊加。 ?廣泛用于解釋高能天體的紅外、光學、紫外、 X射線的輻射譜。 ? 離子主導吸積盤（ Shapiro et al. 1976） ?吸積流形成雙溫等離子體，離子 1011K，電子 108109K。 ?流體是光學薄的、能產(chǎn)生 X和 γ波段的非熱輻射。 ?熱不穩(wěn)定 ? 超愛丁頓吸積盤（ Kato et al. 1977） ?流體是光學厚的，大部分輻射被俘獲。 ?耗散產(chǎn)生的能量被物質(zhì)內(nèi)流拖曳進黑洞。 ?吸積率大、光度小。 徑流主導吸積盤（ ADAF） ? 薄盤模型的局限性 ?低光度的天體：低態(tài)的 X射線雙星、低光度活動星系、 Sgr A等。 ?不能解釋寬波段的輻射譜 ? ADAF的一維模型（ Narayanamp。 Yi 1994） ?定常態(tài)軸對稱吸積流 ?動力學性質(zhì)由四個高度積分的微分方程描述： 吸積流的質(zhì)量、徑向動量、角動量和能量的守恒 。 ? ?2 2 21KSd v dv R R cd R d R ??? ? ? ? ? ?? ? 0d R H vdR ? ? ? ?2 31dR ddv R HdR R H dR dR???? ???? ????2222d s d dv T q q R q f Rd R d R d R? ? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? 參數(shù) f是平流能量與粘性產(chǎn)生的能量的比，f=1為平流主導，則 f=0為輻射冷卻主導。 ? 參數(shù) ν是運動學粘性系數(shù) ?α假設為一個與半徑 R無關 的量 2SSKccH? ? ????? 質(zhì)量守恒方程導致吸積率為常數(shù) ? 以開普勒角速度 和 自由落體速度 做自相似假設： ? 密度輪廓為： ? ? ? ?22M R H v???? 常 數(shù)3/K G M R??/ffv G M R?1 / 2ffv v R ??? 1 / 2S ffc v R ???3 / 2K R ?? ? ? ?? ? ? ? 3 / 2/ 4 /KSM R H v R v c R?? ?? ? ? ?? 利用自相似和 f與 R無關的假設，可得盤的解： ? ? ? ? ? ?252 ,3 ffv R g v??? ??? ?? ? ?? ? ? ? ? ?1 / 222 5 2 ,9 KRg ????? ? ??? ?? ? ? ?????? ? ? ? ? ?22 22 5 2 ,9S ffc R g v?? ??? ???1 5 / 31ff???????? ? ?????? ? ? ? ?1 / 22218, 1 152g ?????? ? ? ????????? ADAF有趣的特征 ?對于高粘性 ADAF （ α~）， 徑向速度與自由落體速度相當（ V ~） ?流體以低于開普勒的角速度旋轉，離心力只起部分支撐作用，剩下的支撐來自于徑向壓強梯度 。 當 流體幾乎沒有旋轉 ( )。 5 /
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