带等面磁场的复合盘系统中的全局扰动配置

我们构建了星体与等面磁化气体奇异等温盘（SIDs）通过引力耦合的复合盘系统中，对齐与不对齐的对数螺旋扰动的稳态全局配置。薄气体 SID 被贯穿的垂直磁场 $B_z$ 具有恒定的表面气体质量密度与 $B_z$ 比值。存在两类具有原相位与反相位密度扰动的稳态磁流体动力学（MHD）解。对于两种对齐与不对齐的情况，当轨道角动量模数 $|m| \geq 2$（$m$ 为整数）时，可能存在两种、一种或无解的情况，取决于所选参数。在从轴对称平衡到对齐的 secular 类圆盘不稳定性的过渡准则下，对应的 $T/|W|$ 比值可以远低于常引用的约 $T/|W| \sim 0.14$ 值，其中 $T$ 为总 rotational 动能，$W$ 为总引力势能加上磁能。在不同范围内的两组解的 $T/|W|$ 比值之间由 $m/(4m+4)$ 分隔。在不对齐的情况下，我们研究轴对称（$m=0$）与非轴对称（$m \neq 0$）扰动的边际稳定性。还考察了轴对称暗物质 Halo 对背景的引力影响。这些全局解析解及其性质对于测试与基准数值 MHD 代码具有重要价值。本模型分析包含更多现实因素，为洞察由星体与磁化星际介质构成的盘状星系的结构与动力学提供了有用见解。在恒星形成活动、超新星、超大爆炸、精英气泡等存在时，盘中开放磁场几何对星系核附近及螺旋星系气流具有强烈意义。