Моделирование двумерной динамики растекающегося слоя на поверхности нейтронной звезды
Аболмасов Павел Константинович
Университет Тель Авива, Израиль
Выступление на HEA-2018
Павел Аболмасов, Йонас Наттила, Юрий Поутанен
При аккреции на незамагниченные компактные объекты существенная часть светимости выделяется в пограничном слое. Передача углового момента внутри пограничного слоя неэффективна (он устойчив по Рэлею и относительно магнитовращательной моды), поэтому вещество формирует эффективно двумерный растекающийся слой на поверхности аккретора. Мы выводим систему уравнений, описывающих такое течение в гидродинамическом приближении с учетом процессов нагрева и радиационного охлаждения, и решаем эту систему численно с использованием псевдоспектрального кода SLayer (https://github.com/pabolmasov/SLayer), специально разработанного для решения задачи растекающегося слоя. Наличие тангенциальных скачков скорости приводит к развитию сверхзвуковой сдвиговой неустойчивости, способной обеспечить перераспределение углового момента внутри растекающегося слоя. На нелинейной стадии развития неустойчивость в сочетании с эффектами высвечивания порождает долгоживущие циклональные и антициклональные вихри. Мы обсуждаем возможность использования наших результатов для объяснения квазипериодической переменности маломассивных рентгеновских двойных с нейтронными звездами.