吸积盘驱动喷流模型研究进展

发布时间：2021-09-29 20:36

　　高度准直的相对论性喷流和低速的喷流存在于很多天体系统中。尽管不同天体系统的尺度不同,但这些喷流具有相似的形成机制,被普遍认为是中心天体周围吸积盘转移角动量而不损失过多质量的有效方式。简要介绍了目前主流的几种吸积盘驱动喷流模型,列举了原初恒星体、X射线双星、活动星系核等典型的吸积供能天体,并介绍了相关理论模拟及实验模拟的最新研究进展。 

【文章来源】：天文学进展. 2019,37(04)北大核心CSCD

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

无旋黑洞吸积盘系统密度和亮度分布图[30]

双中子星系统或中子星-恒星质量黑洞系统中，天体的并合可导致形成环绕中心黑洞旋转的吸积盘[31]。Kawamura等人[32]通过相对论性模拟程序LORENE模拟了质量比为0.8的两颗中子星的并合过程。图6a)为中子双星并合产生大质量黑洞后26 ms时形成的吸积盘结构图；图6b)为两颗等质量中子星并合后35.1 ms时的磁场结构图，其中，黄色和蓝色分别代表密度为108 g·cm-3和1010 g·cm-3的等密度面，缠卷的彩色线代表磁场线。由图6b)可以看出盘中的环形磁场以及极向的漏斗状结构，这与BZ模型相符。但是，虽然其中有准直性结构，但并没有相对论性的出流，这可能是由于在模拟中未考虑双星并合时开尔文-亥姆霍兹不稳定性(Kelvin-Helmholtz instability,KHI)和并合后磁旋转不稳定性(magneto-rotational instability,MRI)对磁场的放大作用，导致磁场强度不足以触发BZ过程驱动喷流；也可能是由于模拟时间在毫秒量级，喷流还没有形成。4 吸积盘喷流的实验室模拟

值得注意的是，粘滞性对于吸积盘系统有重要影响，低粘度会导致向中心运动的气体角频率增加，而高粘度则会导致系统向刚体运动转变，即中心处离心力变小，气体被推向中心而形成盘状结构。实验得到了大于104的雷诺数，这意味着剪切湍流将影响角动量的径向输运。通过引入一个极向磁场以及盘中剪切流的放大可以获得10～100的磁雷诺数，这对于盘的动力学有着极大影响。通过此实验发现，雷诺数和磁雷诺数可以在很大范围内变化，通过在盘中增加较重的“杂质”可以有效降低盘的温度，从而减小盘的粘性，得到更大的雷诺数和磁雷诺数。4.2 Z箍缩驱动喷流

【参考文献】：
期刊论文
[1]黑洞喷流研究进展[J]. 袁峰.  物理. 2015(02)
[2]M87核区X射线辐射起源的研究[J]. 于照茏.  天文学进展. 2011(01)
[3]活动星系核喷流与吸积盘辐射的相关性研究[J]. 龚小龙.  长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2008(03)



本文编号：3414432