Аккреция в астрономии - это процесс захвата вещества из окружающего пространства гравитационным полем небесного тела, за которым следует падение части этого вещества на поверхность тела. Существуют два типа аккреции: бесстолкновительная аккреция, где сохраняется вращательный момент каждой частицы, и аккреция сплошной среды, где закон сохранения углового момента для отдельной частицы не выполняется и захватываются все частицы с меньшей кинетической энергией, чем гравитационная энергия.
Четыре основных режима аккреции, которые были подробно исследованы, включают: сферически-симметричную аккрецию, цилиндрическую аккрецию, дисковую аккрецию и двухпотоковую аккрецию.
Это интересно:
Вместо введения.
Аккреционные диски излучают во всем диапазоне электромагнитного спектра, от радиоволн до гамма-излучения. Изучение теории формирования электромагнитного спектра 2D звезды (аккреционного диска) требует понимания физических процессов и работы с моделями, включая модель диска Шакуры-Сюняева, которая является наиболее известной и точной моделью аккреционного диска.
Виды аккреции и SS433.
Аккреция Бонди, также известная как сферически-симметричная аккреция, происходит, когда аккрецирующая звезда практически не движется относительно среды, и у вещества нет значительного вращательного момента. Для этого режима аккреции существует формула Бонди, которая определяет темп аккреции на основе показателя адиабаты, скорости звука в веществе на бесконечности и плотности вещества на бесконечности.
Цилиндрическая аккреция - это режим аккреции, при котором вращательный момент по-прежнему невелик, но скорость движения звезды сравнима или больше скорости звука в веществе. Для этого режима аккреции существует формула Бонди-Хойла-Литлтона, которая учитывает скорость звука в веществе на бесконечности, плотность вещества на бесконечности и относительную скорость движения звезды на бесконечности.
Читайте ещё:
Движение вещества вблизи компактной звезды включает два потока - дисковый и сферически-симметричный, образуя так называемую двухпотоковую аккрецию. Нормальные звезды теряют вещество в виде звездного ветра или струн газа при заполнении полости Роша. Сферически-симметричная и цилиндрическая аккреция могут быть аналитически решены. Однако, дисковая аккреция, возникающая при вращении вещества, не могла быть решена аналитически до тех пор, пока Николай Иванович Шакура и Рашид Алиевич Сюняев не предложили свою модель аккреционного диска. Эта модель, известная как модель диска Шакуры-Сюняева, стала самой известной и точной моделью аккреционного диска, которая объяснила множество проблем астрономии.
Диски образуются вокруг звезд благодаря гравитационному притяжению вещества с ненулевым моментом импульса. Это может быть межзвездная среда или плазма, переходящая с соседней звезды. Если вращение вещества происходит в одной плоскости, образуется аккреционный диск. В результате перераспределения момента импульса вещество движется к центральному телу, высвобождая гравитационную энергию. Эта энергия преобразуется в кинетическую энергию вращения и тепловую энергию плазмы. Диск делится на три зоны в зависимости от преобладающего давления - зона А (высокое давление газа), зона Б (низкое давление газа) и зона В (низкое давление излучения).
Наиболее вероятная модель аккреции предполагает образование диска вокруг черной дыры. Частицы в диске теряют свой угловой момент и смещаются внутрь черной дыры вследствие трения между соседними слоями. При этом выделяется гравитационная энергия, часть которой увеличивает кинетическую энергию вращения, а другая часть излучается. Структура и спектр излучения диска зависят от скорости притока вещества в диск.
Если скорость притока вещества достаточно высока, светимость диска вокруг черной дыры стабилизируется на определенном уровне. Вещество аккретируется на гравитационный радиус, в то время как большая часть выходит из центральных областей диска с высокой скоростью. В сверхкритическом режиме черная дыра может выглядеть как яркая, горячая оптическая звезда с сильным оттоком вещества.
Кроме аккреции дисков, отток вещества с поверхности звезды, называемый звездным ветром, также является важным свойством. Скорость потери массы зависит от типа звезды и может варьироваться от очень малых до очень больших значений.
Так же на нашем канале:
Закон сохранения момента импульса гласит, что произведение момента импульса и угловой скорости равно постоянной величине, которая зависит от радиуса. В ньютоновском приближении, момент импульса можно выразить как произведение мощности, полученной из-за вязкости, на угловую скорость.
Энергетический баланс для тонких дисков показывает, что выделившаяся тепловая энергия на определенном радиусе полностью излучается на том же радиусе. Путем интегрирования энергии, выделенной диском на большом расстоянии от центра, можно увидеть, что это значение в три раза превышает высвобожденную гравитационную энергию. В модели Шакуры-Сюняева введен параметр α, отражающий турбулентную вязкость, который используется для описания крупномасштабного движения в аккреционном диске. Температура в разных зонах диска имеет свою зависимость от радиуса, и эти зависимости можно изобразить на отдельных графиках.
Спектр аккреционного диска вокруг микроквазара SS433 отличается от спектров звезд, так как имеет максимум интенсивности в гамма- и рентгеновском диапазонах.Спектр аккреционного диска вокруг микроквазара SS433 был исследован и показал, что имеет форму прямой линии с определенной зависимостью интенсивности от длины волны. Параметры аккреционного диска также влияют на его спектр.
Ну а на этом статья об аккреции черных дыр подошла к концу.
Подписывайтесь на наш Дзен и Телеграм, ставьте лайки, делитесь этой статьей с друзьями и делитесь впечатлениями в комментариях. До встречи!
