吸积盘边界层中的界面模及其不稳定性

我们研究俘获在吸积盘内边界附近的全局非轴对称振荡模。观测表明，在吸积致密天体（中子星、黑洞和白矮星）光度中观测到的部分准周期振荡（QPOs）产生于吸积盘或边界层的最内区。本文考虑了两个简单模型：磁层-盘模型由一个薄开普勒盘与一个均匀旋转、低等离子体密度的磁层接触组成，而星-盘模型涉及一个在恒星大气处终止的开普勒盘，具有高密度和小的密度标高。我们发现磁层-盘边界处的界面模通常由于瑞利-泰勒和/或开尔文-亥姆霍兹不稳定性而不稳定。然而，盘的较差自转倾向于抑制瑞利-泰勒不稳定性，需要足够高的盘声速（或温度）来克服这种抑制并实现模的净增长。另一方面，开尔文-亥姆霍兹不稳定性可能在低盘声速下活跃。我们还发现，俘获在薄盘与无磁场恒星之间边界处的界面模不会遭受瑞利-泰勒或开尔文-亥姆霍兹不稳定性，但可能由于波向大盘半径处泄漏而变得不稳定，并且对于足够陡的盘密度分布，可能由于盘中共转共振处的波吸收而变得不稳定。本文研究的非轴对称界面模可能与某些X射线双星和激变变星中观测到的高频QPO有关。