天体物理盘局域模型中翘曲的流体动力学

我们展示了天体物理盘的局域近似（即著名的剪切盒模型的基础）如何可用于研究翘曲盘动力学的诸多方面。在局域模型中，测试粒子相对于参考轨道的轨道倾角对应于粒子以轨道频率的垂向振荡。盘的翘曲对应于中面的局部轴对称波纹，该波纹以轨道频率作垂向振荡，而翘曲的演化则对应于垂向振荡复振幅的调制。我们推导了该振幅的守恒律，它是角动量守恒的局域等价形式，因而支配着翘曲的演化。对于长于盘垂向标高（scaleheight）的长度尺度，已知的非共振与共振翘曲动力学机制——包括开普勒盘中的扩散型与波动型机制——在局域模型中以与翘曲盘全局视角相同的方式出现。