黑洞自轉(zhuǎn)與吸積盤內(nèi)邊緣半徑的關(guān)聯(lián)
本文選題:黑洞 切入點(diǎn):吸積盤 出處:《華中科技大學(xué)》2011年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:當(dāng)黑洞吸積盤的內(nèi)邊緣分別固定在最內(nèi)束縛圓軌道和最內(nèi)穩(wěn)定圓軌道上時(shí),黑洞的質(zhì)量和吸積盤內(nèi)邊緣的乘積是常數(shù)。在本文中,這種關(guān)系叫做MR關(guān)系,也就是黑洞的質(zhì)量(M)和吸積盤的內(nèi)邊緣半徑(R)的乘積是常數(shù)。本文在不同的情況下分別討論了MR關(guān)系的正確性。結(jié)果顯示,黑洞質(zhì)量和吸積盤的內(nèi)邊緣半徑的乘積,當(dāng)吸積盤的內(nèi)邊緣分布在最內(nèi)穩(wěn)定圓軌道和最內(nèi)束縛圓軌道之間時(shí),這個(gè)乘積是單調(diào)減小的。另外,我們還討論了有磁耦合(MC)機(jī)制存在的情況下的MR關(guān)系。雖然在理論上講,黑洞質(zhì)量和吸積盤最內(nèi)穩(wěn)定圓軌道的的乘積,在磁耦合機(jī)制存在的情況下,當(dāng)黑洞自旋大于(或者小于)某些關(guān)鍵值的時(shí)候,這個(gè)乘積會(huì)隨著時(shí)間的推移增加(或者減小)。這個(gè)關(guān)系對相當(dāng)長時(shí)間(比如說大于一百萬年的時(shí)間)的愛丁頓吸積率也是正確的。本文的工作主要在于以下幾個(gè)方面: 首先,我們簡要介紹了黑洞吸積盤的基本理論以及BZMC共存機(jī)制模型,還介紹了黑洞吸積盤內(nèi)邊緣半徑的變化。BZMC共存模型為后面文章里介紹在該機(jī)制下的MR關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。黑洞內(nèi)邊緣半徑在吸積過程中的演化是全文的主要概念之一,為MR關(guān)系的論證做鋪墊。 其次,我們介紹了黑洞自轉(zhuǎn)與黑洞吸積盤內(nèi)邊緣半徑演化的關(guān)聯(lián)。結(jié)果表明,當(dāng)黑洞吸積盤的內(nèi)邊緣分別位于最內(nèi)穩(wěn)定圓軌道(ISCO)和最內(nèi)束縛圓軌道(ISBO)時(shí),黑洞質(zhì)量與黑洞吸積盤的內(nèi)邊緣半徑乘積(MR關(guān)系)是常數(shù)。在此基礎(chǔ)上我們討論了MR關(guān)系的有效性:(1)吸積盤內(nèi)邊緣軌道位于最內(nèi)穩(wěn)定圓軌道和最內(nèi)穩(wěn)定圓軌道之間時(shí)的MR關(guān)系,(2)有磁耦合過程的MR關(guān)系。 最后,我們介紹了MR關(guān)系在天體物理學(xué)上的運(yùn)用。MR關(guān)系在天體物理的應(yīng)用主要是兩個(gè)方面,一個(gè)是在黑洞雙星上的應(yīng)用,另一個(gè)是關(guān)于類星體射電二分的應(yīng)用。
[Abstract]:When the inner edge of a black hole accretion disk is fixed on the innermost bound circular orbit and the innermost stable circular orbit, the mass of the black hole and the product of the inner edge of the accretion disk are constant. In this paper, the correctness of Mr relation is discussed in different cases. The result shows that the product of black hole mass and inner edge radius of accretion disk is a constant. When the inner edge of the accretion disk is distributed between the innermost stable circular orbit and the innermost bound circular orbit, the product is monotonously reduced. The product of the mass of the black hole and the innermost stable circular orbit of the accretion disk, when the spin of the black hole is greater than (or less) than certain critical values when the magnetic coupling mechanism exists, This product will increase (or decrease) over time. This relationship is also true for a considerable period of time (say, more than a million years) of the Eddington accretion rate. First of all, we briefly introduce the basic theory of black hole accretion disk and the BZMC coexistence mechanism model. The coexisting model of edge radius in accretion disk of black hole. BZMC coexisting model lays the foundation of Mr relation under this mechanism. The evolution of inner edge radius of black hole in accretion process is one of the main concepts in this paper. To pave the way for the argument of Mr relationship. Secondly, we introduce the relationship between black hole rotation and the evolution of edge radius in accretion disk of black hole. The results show that when the inner edge of black hole accretion disk is located in the innermost stable circular orbit (ISCO) and the innermost bound circular orbit (ISBOO), The relation between the mass of black hole and the inner edge radius of black hole accretion disk is constant. On this basis, we discuss the validity of Mr relation: 1) the edge orbit of accretion disk lies in the innermost stable circle orbit and the innermost stable circle orbit. There is a Mr relation in magnetic coupling process. Finally, we introduce the application of Mr relation in astrophysics. The application of Mr relation in astrophysics is mainly in two aspects, one is on black hole binaries and the other is on quasar radio dichotomy.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號】:P145.8
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