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无限均匀自引力系统的动力学稳定性:奈奎斯特方法的应用

星系天体物理 2015-05-18 v1

摘要

我们完成了关于由欧拉-泊松系统描述的无限均匀气态介质或由弗拉索夫-泊松系统描述的无限均匀恒星系统(金斯问题)动力学稳定性的经典研究。为了确定无限均匀恒星系统对波数k扰动的稳定性,我们应用了奈奎斯特方法。我们首先考虑单峰分布的情况,并表明,对于无限均匀系统,不稳定性在恒星系统和相应的正压气体中具有相同的起始条件,这与非均匀系统的情况相反。我们证明这一结果对于任何对称的单峰速度分布都成立,而不仅仅是麦克斯韦分布。如果专门研究等温和多方分布,则可以给出扰动增长率、阻尼率和脉动周期的解析表达式。然后,我们考虑对称和非对称双峰分布(双流恒星系统)的弗拉索夫稳定性,并根据不对称程度确定稳定性图。我们将这些结果与两个自引力气态流的欧拉稳定性进行比较。最后,我们确定了等离子体情况下的相应稳定性图,并将结果与自引力系统进行比较。

关键词

引用

@article{arxiv.1002.0291,
  title  = {Dynamical stability of infinite homogeneous self-gravitating systems: application of the Nyquist method},
  author = {Pierre-Henri Chavanis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1002.0291},
  year   = {2015}
}