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吸积盘的边界层:波动驱动传输与盘演化

高能天体物理现象 2022-07-06 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

具有物质表面的天体物理客体(白矮星、年轻恒星等)可以通过所谓的表面边界层(boundary layer, BL)从盘中吸积气体,在该边界层中吸积气体的角速度经历急剧下降。由 BL 中的超声速剪切激发的声波在调解通过该区域的角动量和质量传输中起着重要作用。在这里,我们利用大量 BL 流体动力学模拟的结果,检验了内盘中出现的不同类型波模式所产生的角动量传输特性。我们在相关盘参数范围内对不同模式的传输特性进行了比较分析。特别是,我们确定了负责向中心天体进行质量吸积的模式类型。我们发现表面密度与径向速度的相关扰动对质量吸积率提供了重要贡献。尽管波动驱动传输本质上是非局部的,我们确实观察到波注入盘中的角动量通量与通过 BL 的质量吸积率之间存在明确的相关性。我们发现角动量传输效率(由热压归一化)是流马赫数的弱函数。我们还量化了内盘的波动驱动演化,特别是盘中角频率分布的修改。我们的结果为理解未来 BL 的三维磁流体动力学研究中的波介导传输铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.03068,
  title  = {Boundary Layers of Accretion Disks: Wave-Driven Transport and Disk Evolution},
  author = {Matthew S. B. Coleman and Roman R. Rafikov and Alexander A. Philippov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.03068},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 9 figures, submitted to MNRAS