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由磁旋转不稳定性驱动的吸积盘热力学平衡曲线

高能天体物理现象 2025-11-21 v1 地球与行星天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

类似恒星的 HR 图,热力学平衡曲线通过表达局部加热(主要通过粘性耗散)与散热(通常通过辐射传递)之间的平衡来编码吸积盘的热力学性质。这些曲线通常绘制为面积密度与有效温度。当出现 S 曲线形态时,局部环形区域将呈双稳态,外部质量传递速率落在不稳定带内时,将出现极限循环振荡。这一行为为类星体可见变星的循环外动模型提供了依据。本文综述了由磁旋转不稳定性 (MRI) 驱动的吸积盘的第一性原理热力学平衡曲线,重点关注矮星。不同于参数化的 α\alpha 粘性方法,曲线通过求解辐射磁流体力学模拟得到的控制方程来获得,从而在不预设 α\alpha 的情况下重现 S 曲线形态。吸积盘在矮星系统中的不稳定性以及角动量输运(剪切应力)的物理起源也简要回顾了。附录中包括辐射支配吸积流动稳定性的注意事项。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.16314,
  title  = {Thermal equilibrium curves of accretion disks driven by magnetorotational instability},
  author = {Shigenobu Hirose},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.16314},
  year   = {2025}
}

备注

This paper is based on an invited talk presented at the 87th Fujihara Seminar: The 50th Anniversary Workshop of the Disk Instability Model in Compact Binary Stars (DIM50TH2025), held on 22--26 September 2025 in Tomakomai, Japan. It has been accepted for publication in PoS (Proceedings of Science), and is scheduled to appear in February 2026 at https://pos.sissa.it/493/