天体物理盘中扰动的瞬态动力学

本文综述了理解天体物理（特别是吸积）盘的一个主要未解决问题的一些方面：尽管不存在磁旋转不稳定性，盘内部是否可能具有有效粘性？在此情形下，具有开普勒角速度分布的旋转均匀无粘流是谱稳定的，使得扰动的瞬态增长成为从规则运动到扰动的能量传递的候选机制。瞬态扰动与扰动模式有质的不同，并且由于动力学演化算符的非正态性，在剪切流中可显著增长。由于该算符的特征向量（即扰动模式）相互非正交，它们可相互干涉，导致其线性组合的瞬态增长。在物理上，增长的瞬态扰动是一种前导螺旋，其分支因流的差动旋转而收缩。本文详细讨论了空间局域极限下涡旋剪切谐波的瞬态增长，以及识别最优（最快增长）扰动的方法。特别关注通过变分方法获得此类解：分别将正演方程和伴随方程在时间上向前和向后积分。材料以初学者友好的风格呈现。