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Dynamo在黑洞吸積盤中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2020-11-02 20:32
   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】:

雙星,等勢線,伴星


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。

吸積盤,文獻(xiàn),致密星


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

示意圖,單極發(fā)電機(jī),文獻(xiàn)


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
【相似文獻(xiàn)】

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1 汪定雄,楊蘭田,何沙;黑洞吸積盤內(nèi)邊緣半徑的演化[J];天體物理學(xué)報(bào);1995年02期

2 張家鋁 ,方勵(lì)之;電子對對CygX-1能譜的影響[J];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);1978年01期

3 韓雪松;;黑洞捕食之謎[J];大科技(科學(xué)之迷);2006年10期

4 韓雪松;;研究發(fā)現(xiàn)磁場能夠幫助黑洞快速吞噬物質(zhì)[J];科海故事博覽(科技探索);2007年11期

5 汪定雄;黑洞吸積盤的演化與黑洞自轉(zhuǎn) Ⅰ.薄盤的演化[J];天文學(xué)報(bào);1999年02期

6 朱慈墭;孫小淳;;在雙溫度吸積盤模型中軟光子能流的計(jì)算[J];南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1985年03期

7 方勵(lì)之;黑洞吸積盤中的迅速冷卻區(qū)及受激復(fù)合發(fā)射[J];中國科學(xué)A輯;1980年09期

8 汪定雄,楊蘭田,陸燁;黑洞吸積盤的演化及溫度分布的熱不穩(wěn)定性[J];天體物理學(xué)報(bào);1994年04期

9 張家鋁,江書定;Kerr度規(guī)下黑洞吸積盤的溫度分布[J];Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics;1982年04期

10 朱慈墭;;臨邊昏暗對黑洞吸積盤內(nèi)區(qū)向外區(qū)輻射能量的影響[J];天文學(xué)報(bào);1984年02期


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1 馬任意;磁化黑洞吸積盤的X射線輻射[D];華中科技大學(xué);2006年


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1 謝祎;磁場對中微子主導(dǎo)吸積盤的影響[D];華中科技大學(xué);2007年

2 劉冬梅;大尺度磁場對黑洞吸積盤吸入?yún)^(qū)能量的提取[D];華中科技大學(xué);2006年



本文編號:2867537

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