辐射主导吸积盘中的耗散与垂直能量输运

辐射支持的吸积盘标准模型通常假设扩散辐射通量是垂直热输运的唯一机制。这要求盘若处于流体静力学和热平衡状态，单位体积内的热量产生必须达到一个临界速率。这引出了一个问题：在磁流体动力学湍流中，热量如何产生，能量如何输运？通过分析一系列辐射/磁流体动力学分层剪切盒模拟，我们表明扩散辐射通量的散度确实被限制在临界速率，但在盘内部深处，显著的垂直能量通量也由辐射平流携带。辐射压力所做的功是能量收支的重要组成部分，且这些功中的大部分随后通过辐射扩散的阻尼而耗散。我们展示了如何在模拟中测量这种阻尼，并确定了其物理起源。辐射阻尼占总耗散的百分之几十，并且是吸积盘数值模拟中唯一能够实际解析的湍流耗散的真实物理机制。与发电机驱动的、强磁化的、近等压的非线性慢磁声涨落相关的浮力是辐射平流通量的原因，也解释了在所有辐射与气体压力比值下观察到的持续周期性磁上升流。辐射平流与磁浮力之间的紧密联系，是我们所知的天体物理学中发电机直接影响系统全局能量学的首个实例。