Энергетический критерий возникновения турбулентности в аккреционных дисках вокруг чёрных дыр Керра
Лисицин Данил Денисович
Государственный астрономический институт имени П.К. Штернберга МГУ
на HEA-2025
Авторы: Лисицин Данил Денисович, Шакура Николай Иванович
Современная астрофизика аккреционных дисков объясняет наблюдаемые параметры аккреционных дисков при помощи турбулентности. Турбулентность значительно увеличивает эффективную вязкость внутри диска, за счет чего увеличивается темп аккреции. В контексте аккреции на чёрные дыры существует проблема генерации турбулентности в отсутствии магнитного поля. Считается, что турбулентность возникает, когда бесконечно малые возмущения возрастают настолько, что начинают влиять на макроскопическую динамику. Но аккреционный диск без магнитного поля с кеплеровским профилем угловой частоты (профиль свободного вращения вокруг точечной массы) спектрально устойчив относительно бесконечно малых возмущений. В связи с этим существует проблема возникновения турбулентности, механизм которой до конца не выяснен. В нашей работе используется динамика с учетом общей теории относительности вблизи внутреннего края диска — радиуса последней устойчивой орбиты [1]. Использован критерий числа Тейлора, похожий на критерий числа Ричардсона, предложенный Зельдовичем [2], чтобы выяснить энергетическую возможность развития турбулентности за счет возникновения осесимметричных возмущений. Получено, что в отличие от кеплеровского профиля угловой скорости, в аккреционном диске возможно развитие неустойчивости в диапазоне радиусов, зависящие от удельного момента вращения черной дыры. 1. Shakura, N.I.; Lipunova, G.V. Logarithmic potential for the gravitational field of Schwarzschild black holes // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2018, №480(3). p. 4273-4277. 2. Zeldovich, Y.B. On the friction of fluids between rotating cylinders // Proceedings of the Royal Society A. 1981, №374. p. 299–312
Другие доклады автора
2023Эффекты перестановочной неустойчивости при дисковой аккреции на нейтронные звезды с сильными магнитными полями
2022Моделирование рентгеновских вспышек при аккреции на нейтронные звёзды с наклонённой магнитной осью