【摘要】： 本文在黑洞磁層理論和等效電路理論的基礎(chǔ)上,重點闡述了磁場提取黑洞旋轉(zhuǎn)能的三種機制(BZ、MC和DL過程),并討論了它們在高能天體物理中的一些重要應(yīng)用。另外,我們提出了一種大尺度磁場從吸入?yún)^(qū)提取能量的理想模型。本文的研究工作主要集中于以下幾個方面: 首先,我們從改進的等效電路模型出發(fā)推導(dǎo)出了三種提能機制的功率和力矩表達式。并討論了MC過程中合理的映射關(guān)系和共轉(zhuǎn)半徑。 其次,我們討論了三種提能機制在天體物理中的一些重要應(yīng)用: BZ過程可用來解釋X射線雙星中觀測到的噴流。通過MC過程能較好地解釋Seyfert星系MCG-6-30-15對應(yīng)盤的內(nèi)區(qū)的高發(fā)射率指數(shù)。利用DL過程的電磁噴流功率較好地擬合了類星體的射電噴流的觀測估計值。 接著,我們研究了開放型大尺度磁場對吸入?yún)^(qū)能量的提取(即PL過程),并采用改進的等效電路方法得到了PL過程的磁場提能功率。進一步,比較了PL、BZ和DL功率的相對重要性,結(jié)果表明特別對于低自轉(zhuǎn)黑洞PL功率比BZ和DL功率大,并利用我們的模型獲得的PL功率很好地擬合了幾個3CR FRI射電星系的強噴流功率。另外,在滿足黑洞熱力學(xué)第二定律的條件下,我們詳細討論了吸入?yún)^(qū)吸積粒子的負能量條件。 然后,我們研究了閉合型大尺度磁場對吸入?yún)^(qū)能量的提取(即MCPD),我們采用等效電路方法得到了MCPD功率和力矩的解析表達式,并與另一種黑洞和吸積盤之間的磁耦合(MCHD)過程作了比較性研究,結(jié)果表明對于低自轉(zhuǎn)黑洞在轉(zhuǎn)移能量和角動量給盤上MCPD一般比MCHD相對重要。另外,考慮到熱力學(xué)第二定律和有MCPD影響的吸積率的條件下,我們討論了吸入?yún)^(qū)吸積粒子的負能量條件。 最后,我們對本文的主要工作做了簡要總結(jié),并指出了在以后工作中我們現(xiàn)有模型的一些有待完善的方面。
【圖文】：

來自Blandford[24]

圖 2-1 連接黑洞視界面與吸積盤內(nèi)區(qū)的磁通管示意圖慮一個與黑洞相交的環(huán)形磁通管，如圖 2-1 中a區(qū)所示，磁視界面的角速度HΩ 并不相等，F(xiàn) HΩ < Ω ，這好像磁力線是樣。因此黑洞將對磁通管施加一個凈力矩，其大小為：( )2( ) ( )4H FH H nd L dt j n m Bc πΩ Ω Δ = × ΔΨ = ΔΨ 力矩的作用，黑洞將把其旋轉(zhuǎn)能量通過共轉(zhuǎn)的磁通管向外傳的粒子：( )( )24F H FF H nP d L dt Bc πΩ Ω ΩΔ = Ω Δ = ΔΨ 與黑洞視界面相交的環(huán)形磁通管傳遞的功率，上述磁通管一端連接粒子的加速區(qū),黑洞把角動量傳遞給帶電粒子。由(磁通管的共轉(zhuǎn)角速度Ω 有密切關(guān)系，，而Ω 又取決于遠離黑
【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】：2006
【分類號】：P145.8

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 曹新伍;活動星系核中的噴流形成[J];天文學(xué)進展;2002年01期

2 肖看,汪定雄,雷衛(wèi)華;磁化黑洞吸積盤的演化及放能效率[J];天文學(xué)報;2002年02期

本文編號：2651703