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磁化恒星与吸积盘及外流相互作用下的自转加速/减速

天体物理学 2015-06-24 v1

摘要

研究了物质盘吸积到具有对齐偶极磁场的旋转恒星上的过程。本研究的一个新方面是,当恒星和盘的角速度显著不同时,我们认为连接恒星和盘的磁场会迅速膨胀,从而产生从恒星极冠和盘延伸出的开放磁力线区域。盘的开放磁力线区域导致了磁驱动外流的可能性。假设盘采用“α”湍流粘性模型,且磁扩散率与粘性相当,我们分析了外流及其对盘结构的反作用。研究发现,外流延伸的径向范围向内可至接近rtor_{to}的距离,rtor_{to}是盘自转角速率最大值的位置。我们发现rtor_{to}取决于恒星的磁矩、吸积率以及盘的磁扩散率。外流状态通常伴随着恒星自转速率的加速。当rtor_{to}超过恒星的共转半径rcr=(GM/\om2)1\ov3r_{cr} = (GM/\om_*^2)^{1\ov 3}时,我们认为外流解不会出现,相反,在rcrr_{cr}附近,由于磁力线扭转,盘会对恒星产生“磁制动”。磁制动解可能导致恒星自转加速、减速(或自转无变化),这主要取决于恒星的磁矩和质量吸积率。对于rtor_{to}rcrr_{cr}相当的系统,可能出现双峰行为,即外部扰动会使系统在自转加速和减速之间切换。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/9412030,
  title  = {Spin-Up/Spin-Down of Magnetized Stars with Accretion Disks and Outflows},
  author = {R. V. E. Lovelace and M. M. Romanova and G. S. Bisnovatyi-Kogan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9412030},
  year   = {2015}
}

备注

24 pages, Plain TeX, 9 figures available upon request from R. Lovelace ([email protected]), Submitted to MRNAS