Газодинамическая модель аккреции на нейтронную звезду с учетом вязкости и влияние крупномасштабных вихрей на передачу момента импульса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Работа посвящена построению газодинамической модели аккреционного диска вокруг нейтронной звезды (НЗ). Разработанный многомерный код используется для исследования устойчивости стационарных аксиально симметричных моделей путем проведения эволюционных расчетов в 3D геометрии с учетом вязкости, а также с учетом диффузии излучения в 2D. Показано, что произвольный стационарный аксиально симметричный диск с монотонным уменьшением плотности с цилиндрическим радиусом переходит, благодаря вязкости, торможению и растеканию вещества по НЗ в новую квазистационарную тороидальную конфигурацию. Исследование устойчивости стационарной тороидальной конфигурации подтвердило формирование крупномасштабных вихревых структур при первоначальном периодическом возмущении угловой скорости по азимуту теперь уже с учетом «турбулентной» вязкости, а не схемной. Оказалось, что наличие крупномасштабных структур приводит к ускорению торможения, т. е. к эффективному увеличению вязкости.

Об авторах

А. Г. Аксенов

Институт автоматизации проектирования Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: aksenov@fastmail.fm
Россия, Москва

В. М. Чечеткин

Институт прикладной математики им М. В. Келдыша Российской академии наук

Email: aksenov@fastmail.fm
Россия, Москва

Список литературы

  1. K. Nomoto and M. Hashimoto, Phys. Rep. 163(1–3), 13 (1988).
  2. S. L. Shapiro and S. A. Teukolsky, Black holes, white dwarfs, and neutron stars. The physics of compact objects (New York: Wiley, 1983).
  3. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Statistical physics (Oxford: Pergamon Press, 1980).
  4. Y. P. Velikhov, A. Y. Lugovsky, S. I. Mukhin, Y. P. Popov, and V. M. Chechetkin, Astron. Rep. 51(2), 154 (2007).
  5. A. Y. Lugovskii and V. M. Chechetkin, Astron. Rep. 56(2), 96 (2012).
  6. E. P. Kurbatov, D. V. Bisikalo, and P. V. Kaygorodov, Physics Uspekhi 57(8), 787 (2014), arXiv:1409.8492 [astro-ph.SR].
  7. P. Colella and P. R. Woodward, J. Comput. Phys. 54, 174 (1984).
  8. L. D. Landau and E. M. Lifshits, Fluid Mechanics. Course of Theoretical Physics (New York: Pergamon, 1987).
  9. P. K. Raschewski, Riemannsche Geometrie und Tensor-analysis (Frankfurt am Main: Verlag Harri Deutsch, 1995), 2nd ed.
  10. G. V. Vereshchagin and A. G. Aksenov, Relativistic Kinetic Theory (Cambridge University Press, 2017).
  11. A. G. Aksenov and V. M. Chechetkin, The Physics of Supernovae and Their Mathematical Models (World Scientific Publishing Company, 2024).
  12. P. Colella and H. M. Glaz, J. Comput. Phys. 59, 264 (1985).
  13. A. G. Aksenov, Comp. Math. and Math. Physics 55(10), 1752 (2015).
  14. V. D. Shafranov, Reviews of Plasma Physics. Vol. 3, edited by M. A. Leontovich (New York: Published by Consultants Bureau, 1967), p. 1.
  15. A. G. Aksenov, V. F. Tishkin, and V. M. Chechetkin, Math. Models Computer Simulations 11, 360 (2019).
  16. G. S. Bisnovatyi-Kogan and R. V. E. Lovelace, New Astron. Rev. 45, 663 (2002), arXiv:astro-ph/0207625.
  17. N. I. Shakura, Soviet Astron. 16(4), 756 (1973).
  18. N. I. Shakura and R. A. Sunyaev, Astron. and Astrophys. 24, 337 (1973).
  19. N. A. Inogamov and R. A. Sunyaev, Astron. Letters 25(5), 269 (1999), arXiv:astro-ph/9904333.
  20. Y. V. Artemova, G. S. Bisnovatyi-Kogan, I. V. Igumenshchev, and I. D. Novikov, 637, 968 (2006), arXiv:astro-ph/0410249.
  21. P. Ghosh and F. K. Lamb, 234, 296 (1979).
  22. M. V. Abakumov, S. I. Mukhin, Y. P. Popov, and V. M. Chechetkin, Astron. Rep. 40(5), 366 (1996).
  23. M. R. Gilfanov and R. A. Sunyaev, Physics Uspekhi 57, 377 (2014).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024