本文簡單介紹了發(fā)電機(jī)理論(Dynamo),用平均場電動(dòng)力學(xué)研究了黑洞吸積盤中大尺度磁場的起源,并用其的結(jié)果來擬合態(tài)轉(zhuǎn)變觀測。本文的工作主要集中于以下幾個(gè)方面: 首先,我們回顧了Dynamo研究的歷史,著重介紹平均場電動(dòng)力學(xué)。宇宙中普遍存在著磁場,而Dynamo是當(dāng)今解釋磁場起源最成功的理論,這個(gè)理論把磁場的維持歸結(jié)為由于導(dǎo)電流體相對磁力線運(yùn)動(dòng)而在流體中感生的電流。平均場電動(dòng)力學(xué)是研究湍流中平均電磁場行為的一套理論,它把場分解為平均項(xiàng)和漲落項(xiàng),著重研究平均項(xiàng)的行為。這個(gè)理論認(rèn)為,只要導(dǎo)電流體的湍流運(yùn)動(dòng)是鏡像不對稱的,那么就能產(chǎn)生一沿著平均磁場方向的電流。 其次,我們把Dynamo理論用來研究天體物理系統(tǒng)中的磁場起源,我們主要探討了吸積盤中大尺度磁場的起源和行為。我們簡單介紹了吸積盤Dynamo的解析模型和數(shù)值模型,其中數(shù)值計(jì)算表明吸積盤中的磁場位型是一個(gè)個(gè)局域化的圓環(huán)。 最后,我們把吸積盤Dynamo的結(jié)果用來研究黑洞X射線雙星的態(tài)轉(zhuǎn)變。主流模型把態(tài)轉(zhuǎn)變歸結(jié)為吸積盤中吸積率的變化。但有些觀測表明,態(tài)轉(zhuǎn)變不僅僅是吸積率的函數(shù),還受另一個(gè)物理量的控制,我們通過論證得到這第二個(gè)控制態(tài)轉(zhuǎn)變的物理量就是磁場。為檢驗(yàn)這個(gè)理論,我們用吸積盤中大尺度磁場被放大的時(shí)標(biāo)成功地?cái)M合了態(tài)轉(zhuǎn)變的時(shí)標(biāo)。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：P145.8
【部分圖文】：

圖 1-1 雙星的等勢線期，兩顆恒星的體積都比 Roche 瓣小，這現(xiàn)：一顆恒星的物質(zhì)以星風(fēng)的形式向外拋灑除了這種吸積方式外，當(dāng)一顆恒星（假設(shè)是）開始膨脹，以致其表面最終充滿 Roche，2 星叫做伴星。伴星中的物質(zhì)會(huì)通過1L 被 Roche 瓣外溢。

位于致密星的觀測者來說，1L 點(diǎn)好像一個(gè)物質(zhì)噴嘴，在雙星旋轉(zhuǎn)，如果雙星公轉(zhuǎn)周期很短，那么噴嘴的旋轉(zhuǎn)速度也非常對于致密星也有比較大的角動(dòng)量。噴嘴噴出的物質(zhì)會(huì)形成繞然，在這個(gè)物質(zhì)環(huán)中存在著耗散過程（例如氣體之間的碰撞，耗散將物質(zhì)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能（熱能），其中一部分被輻射自與勢能，為提供能量，氣體只能更深的陷入引力勢阱中，動(dòng)的形式掉入中心天體，當(dāng)伴星有持續(xù)的物質(zhì)供應(yīng)時(shí)，就形），在這個(gè)過程中，大量的角動(dòng)量被轉(zhuǎn)移到更大的吸積盤半徑

圖 2-1 單極發(fā)電機(jī)（來自文獻(xiàn)[100]）電機(jī)的示意圖如圖 2-1 所示，一個(gè)固體銅盤繞其對稱連接導(dǎo)體盤的邊緣和中軸并扭成回路狀，這樣就形成有一電流 I，于是線圈中的電流會(huì)伴隨一磁場，令穿過其中 M 是線圈回路和導(dǎo)體盤之間的互感系數(shù)。旋轉(zhuǎn)動(dòng)勢 ε = ΩΦ /2π，這個(gè)電動(dòng)勢驅(qū)動(dòng)著電流 I，于是 I（I M I= ε= Ω 2π，L 是自感系數(shù)，R 是整個(gè)回路的電阻。為0 0( )M RtLI t I e CΩ = + ，其中0I ，0C 由初始條件給定。當(dāng)指數(shù)的形式增長，同時(shí)，盤上阻礙盤加速的由洛侖茲終將超過驅(qū)動(dòng)力矩G使得角速度減速，直到角速度減小
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本文編號：2867537