Исследование резонансных эффектов в газовых подсистемах астрофизических объектов

• Автор: Мусцевой, Виктор Васильевич
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 352 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Гйава 1. ВОЛНОВОДНО-РЕЗОНАНСНЫЕ МОДЫ В АККРЕЦИОННО-СТРУЙНЫХ СИСТЕМАХ
1.1. Классификация джетов и наблюдаемых в них регулярных структур
1.2. Равновесные модели аккреционно-струйных систем
1.3. Конические струи из молодых звезд: линейный анализ устойчивости и
1.4. Линейная устойчивость протозвездных аккреционноструйных систем
1.5. Резонансные неустойчивости в конических выбросах из активных ядер галактик
1.6. Образование широкого конуса излучения из-за развития неустойчивости в коллимированной струе
Глава 2. ВЛИЯНИЕ ЭРУПТИВНЫХ ВЫБРОСОВ НА ЭВОЛЮЦИЮ АККРЕЦИОННЫХ ДИСКОВ ВОКРУГ МОЛОДЫХ ЗВЕЗД И ФОРМИРОВАНИЕ ДЖЕТОВ
2.1. Постановка задачи и техника моделирования
2.2. Отклик системы на низкоскоростной выброс
2.3. Отклик системы на высокоскоростной выброс
2.4. Основные результаты
Гйава 3. АКУСТИЧЕСКИЙ И МАГНИТОАКУСТИЧЕСКИЙ РЕЗОНАНС В АККРЕЦИОННЫХ ДИСКАХ
3.1. Резонансная неустойчивость двухпотоковой аккреции
3.2. Магнитоакустический резонанс при дисковой аккреции на
замагниченный компактный объект
3.3. Неустойчивость типа акустического резонанса и «-параметр аккреционных дисков
3.4. Резонансные неустойчивости аккреционных дисков и феномен квазипериодических осцилляций рентгеновской светимости
Глава 4. РЕЗОНАНСНЫЕ НЕУСТОЙЧИВОСТИ В ГАЗОВЫХ ДИСКАХ ПЛОСКИХ ГАЛАКТИК
4.1. Устойчивость одиночного тангенциального разрыва
4.2. Неустойчивость типа, акустического резонанса и отсутствие стабилизации разрыва на мелкой воде
4.3. Неустойчивость типа гироскопического резонанса

4.4. Резонансно-центробежная неустойчивость и сложные спиральные узоры галактик как суперпозиция неустойчивых мод
Піава 5. РЕЗОНАНСНАЯ РАСКАЧКА ПОТЕНЦИАЛОМ ЗВЕЗДНОЙ БАР-МОДЫ ВОЗМУЩЕНИЙ В ГАЗОВЫХ ДИСКАХ ПЛОСКИХ ГАЛАКТИК
5.1. Перераспределение массы и углового момента в дисках галактик с баром
5.2. Может ли Галактика иметь бар?
5.3. Численное моделирование квазипериодического режима в звездно-газовых дисках галактик с перемычкой
Глава 6. РЕЗОНАНС АЛЬФВЕНОВСКИХ И ВНУТРЕННИХ ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН В НИЖНЕЙ ХРОМОСФЕРЕ СОЛНЦА
6.1. Волновая природа солнечных спикул
6.2. О возможной природе волокнистой структуры полутени солнечных пятен
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение 1. ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ ПРЕДЛОЖЕННОГО КОРОТКОВОЛНОВОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Анализ эволюции представлений о различных наблюдаемых астрофизических объектах показывает, что очень часто такие объекты, воспринимаемые изначально как сугубо вещественные, материальные образования, впоследствии оказывались результатом визуализации волновых структур. Так было с хорошо известным феноменом спиральной структуры плоских галактик [1-9], с объектами Хербига-Аро, оказавшимися интенсивно высвечивающими ударными волнами в струйных выбросах из молодых звезд [10-12], с Большим Красным Пятном Юпитера, оказавшимся гигантским антициклоническим автосоли-тоном Россби [13] и т.д. В этом плане чрезвычайно актуальным для современной астрофизики является исследование коллективных процессов1, протекающих в образованной звездами галактик плазме гравитирующих частиц и в газовых подсистемах астрофизических объектов, и приводящих к возникновению регулярных волновых структур.
Важное место в таких исследованиях должно занимать выявление различного рода резонансов, поскольку они позволяют осуществлять эффективную передачу гравитационной или кинетической энергии неволновых движений звезд или газа в энергию волны без дополнительной подпитки энергией извне, обуславливая тем самым колебательные неустойчивости, либо автоколебательные процессы в исследуемых объектах.
Если важная роль динамических резонансов и их влияние на орбиты звезд в дисках плоских галактик исследованы уже достаточно полно (см., например, [7-9]), то применительно к резонансным явлениям в газовых и газо-пылевых подсистемах астрофизических объектов можно сказать, что их изучение пока только начинается. В то же время целый ряд успешных исследований убедительно показывает перспективность такого подхода. Примером прогресса, достигнутого благодаря исследованию резонансных эффектов, является предсказание (с погрешностью менее 0.5%) H.H. Горькавым и А.М. Фридманом орбит резонансных спутников за внешней границей колец Урана, сделанное на основе разработанной ими замкнутой теории коллективных процессов в кольцах планет [15] (там же ссылки на многочисленные оригинальные работы этих авторов на данную тему). В качестве второго примера можно привести работы [16-17], где показана возможность развития большого числа резонансных неустойчивых спиральных волн в газо-
1 По определению Линден-Белла “... О коллективных процессах можно говорить, когда поведение совокупности массы индивидуумов существенно отличается от суперпозиции их индивидуальных поведений” [14].
90°-в 90-в
Рис. 1.4. Распределение равновесных параметров аккреционного диска по широтному углу в (Уд — Уд(0)/Уд(7г/2)). Показаны зависимости при I — 7 = 5/3 (сплошная линия), I = 1 (короткий штрих) и £ = 10 (длинный штрих).
сДг, 0) = г“' Вс Д(0)1/2 , УДг, б) - Ду х~1'2 , (24)

Аах1 - Вх10 х1(Аа - Ьхг0)
, = г-‘уса1/-14,
Вс = г ассаВ Аа - Ьх10 , Ир
£>2Д>

? = -ар(тг - 1)/те, Да = 1 + аиМ2/ар, Д<г = ра/рв.{9о) = с2л{в0)/с Ь — Аа — ж = 51x10, То = 5Ш0о-
.2 а