Магнито-ротационная неустойчивость: нелокальный подход
Шакура Николай Иванович
Государственный Астрономический институт им. П.К.Штернберга
Авторы: Шакура Н.И., Постнов К.А., Колесников Д,А., Липунова Г.В.
В рамках нелокального подхода пересмотрен модальный анализ малых возмущений кеплеровского течения идеального газа, приводящих к магниторотационной неустойчивости, как в постоянном вертикальном магнитном поле, так и в случсае радиально изсменяющейся фоновой альфвеновской скорости.
Моды магниторотационных возмущений описываются дифференциальным уравнением типа уравнения Шрёдингера с некоторым эффективным потенциалом, включающим в простом случае, когда альфвеновская скорость постоянна по радиусу, "отталкивающий" ($1/r^2$) и "притягивающий" ($-1/r^3$) члены. Учет радиальной зависимости фоновой альфеновской скорости приводит к качественному изменению формы эффективного потенциала.
Показано, что в "неглубоких" потенциалах нет стационарных уровней энергии, соответствующих неустойчивым модам $\omega^2<0$. В тонких аккреционных дисках, длина волны возмущения $\lambda=2\pi/k_z$ меньше полутолщины $h$ диска только в "глубоких" потенциалах.
Найдена предельная величина фоновой альфвеновской скорости $(c_A)_\mathrm{cr}$, выше которой магниторотационная неустойчивость не возникает. В тонких аккреционных дисках при малой фоновой альфвеновской скорости $c_A\ll (c_A)_\mathrm{cr}$ инкремент магниторотационной неустойчивости $\omega$ подавлен по сравнению со значением, получаемым в локальном анализе возмущений, $\omega\approx -\sqrt{3}\, i\, c_Ak_z$.