反常粘滯吸積盤(pán)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(pán)理論已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于解釋X射線雙星系統(tǒng)、類星體和活動(dòng)星系核等天體的高能輻射問(wèn)題。自從20世紀(jì)70年代早期標(biāo)準(zhǔn)薄吸積盤(pán)模型建立以來(lái)，吸積盤(pán)的穩(wěn)定性已經(jīng)成為了吸積盤(pán)理論中的重要問(wèn)題。這是因?yàn)樵S多x射線雙星和活動(dòng)星系核的周期性光變與盤(pán)的不穩(wěn)定性密切相關(guān)。關(guān)于吸積盤(pán)的不穩(wěn)定性人們進(jìn)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(zhǎng)很可能

2、會(huì)導(dǎo)致薄盤(pán)結(jié)構(gòu)的破壞。由于吸積盤(pán)是湍流盤(pán)，要研究其不穩(wěn)定性，我們首先應(yīng)當(dāng)了解的是盤(pán)的反常的湍動(dòng)粘滯。湍動(dòng)粘滯是一個(gè)困擾了天體物理學(xué)家多年的問(wèn)題，我們對(duì)它知之不多。通常人們就采用一種簡(jiǎn)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(pán)的外區(qū)是不穩(wěn)定的，但在有些情況下在內(nèi)區(qū)會(huì)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(jī)制：橫等離激元產(chǎn)生的自生磁場(chǎng)，在李雅普洛夫意義上具有大的調(diào)制不穩(wěn)定性，最終會(huì)引起磁場(chǎng)塌縮，形成了各種各樣的間

3、歇磁流。這種強(qiáng)間歇磁流導(dǎo)致反常的粘滯性。本文就是要利用這種新的反常磁粘滯來(lái)研究薄盤(pán)內(nèi)區(qū)的聲速不穩(wěn)定性。我們?cè)谥鴺?biāo)中使用軸對(duì)稱的流體動(dòng)力學(xué)方程，研究一個(gè)沒(méi)有外磁場(chǎng)的薄吸積盤(pán)。在建立平衡態(tài)方程后，我們?cè)诟髌胶鈶B(tài)物理量上疊加一小的擾動(dòng)，進(jìn)行一般的線性分析，就得到了擾動(dòng)量方程。利用短波長(zhǎng)近似，假設(shè)擾動(dòng)量方程的解應(yīng)具有一般的波動(dòng)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(pán)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