反常粘滯吸積盤的不穩(wěn)定性研究.pdf

1、作為一種十分有效的理論模型，吸積盤理論已經(jīng)廣泛的應用于解釋X射線雙星系統(tǒng)、類星體和活動星系核等天體的高能輻射問題。自從20世紀70年代早期標準薄吸積盤模型建立以來，吸積盤的穩(wěn)定性已經(jīng)成為了吸積盤理論中的重要問題。這是因為許多x射線雙星和活動星系核的周期性光變與盤的不穩(wěn)定性密切相關(guān)。關(guān)于吸積盤的不穩(wěn)定性人們進行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)了熱不穩(wěn)定性、粘滯不穩(wěn)定性，以及兩種聲速不穩(wěn)定模，向外傳播的O型模和向內(nèi)傳播的I型模，而不穩(wěn)定模的快速增長很可能

2、會導致薄盤結(jié)構(gòu)的破壞。由于吸積盤是湍流盤，要研究其不穩(wěn)定性，我們首先應當了解的是盤的反常的湍動粘滯。湍動粘滯是一個困擾了天體物理學家多年的問題，我們對它知之不多。通常人們就采用一種簡單的模型，即所謂的α模型。利用α模型，有研究發(fā)現(xiàn)I型模在盤的外區(qū)是不穩(wěn)定的，但在有些情況下在內(nèi)區(qū)會變得穩(wěn)定。最近，李曉卿和張航找到一種全新的反常粘滯機制：橫等離激元產(chǎn)生的自生磁場，在李雅普洛夫意義上具有大的調(diào)制不穩(wěn)定性，最終會引起磁場塌縮，形成了各種各樣的間

3、歇磁流。這種強間歇磁流導致反常的粘滯性。本文就是要利用這種新的反常磁粘滯來研究薄盤內(nèi)區(qū)的聲速不穩(wěn)定性。我們在柱坐標中使用軸對稱的流體動力學方程，研究一個沒有外磁場的薄吸積盤。在建立平衡態(tài)方程后，我們在各平衡態(tài)物理量上疊加一小的擾動，進行一般的線性分析，就得到了擾動量方程。利用短波長近似，假設擾動量方程的解應具有一般的波動形式，我們可以得到色散方程。解色散方程，如果頻率ω有正的虛部，那么盤是不穩(wěn)定的。我們發(fā)現(xiàn)，不同于α模型下的結(jié)果，由于反