作为开普勒盘翘曲动力学模型的非线性共振环振荡

对扭曲盘的观测揭示了翘曲在各种天体物理环境中的普遍性。理论方面也已作出努力以理解翘曲演化动力学。尽管此前已大力研究翘曲盘的动力学，先前工作未能解决可以说是最普遍的 regime——开普勒盘中轨道、本轮和垂直振荡频率间存在共振的非线性翘曲。本工作中，我们采用 Fairbairn 与 Ogilvie 近期发展的新颖非线性环模型，作为理解此类共振翘曲动力学的框架。此处我们随着翘曲幅度的增大揭示了两种不同的非线性 regime。最初我们发现一种平滑调制理论，其根据盘振荡垂直运动的 averaged Lagrangian 描述翘曲演化。这暗示了在广义长期框架下联系先前翘曲理论的可能性。当翘曲幅度超过临界值（按我们环的厚宽比的平方根标度）后，盘进入一种每次轨道运动出现两次极端垂直压缩的弹跳 regime。我们发展了一种脉冲理论，预测了特殊的逆行与顺行进动翘曲解，并使用完整方程组在数值上识别了这些解。此类解强调了盘内非线性垂直振荡的必要激发，并可能对能量与翘曲耗散有重要意义。未来工作应在翘曲盘内部流动结构的详细数值研究中寻找此行为。