Аккреционные диски в докритическом и сверхкритическом режимахНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 24 апреля 2014 г.-31 декабря 2014 г. Аккреционные диски в докритическом и сверхкритическом режимах
Результаты этапа: Было рассмотрено влияние вращения черной дыры на два электромагнитных процесса: процесс Блендфорда-Знаека и процесс обмена углового момента между черной дырой и аккреционным диском через магнитное поле. Проведены численные расчеты аккреционных дисков, плоскость которых наклонена к экваториальной плоскости керровской черной дыры. Была использована новая версия программного кода Cosmos++, предназначенного для проведения общерелятивистских магнитогидродинамических расчетов, совместно с функцией охлаждения, предназначенной для контроля толщины диска. С помощью аналитических расчетов получена характерная толщина дискового потока внутри радиуса последней устойчивой орбиты. Численное моделирование с помощью программы HARM свидетельствует, что внутренние (более близкие к экваториальной плоскости) части диска слабее замагничены, и там образуется более тонкая структура, размер которой определяется давлением газа. Исследована вязко-конвективная неустойчивость сдвиговых аксиально-симметричных течений в гравитационном поле. В линейном ВКБ приближении выведено дисперсионное соотношение для малых возмущений, которое представляет собой алгебраическое уравнение третьей степени. Обнаружена неустойчивость одной из двух рэлеевских мод. Проведено исследование динамики гидродинамических возмущений в кеплеровских дисках. Из-за значительного градиента угловой скорости, эти диски способны демонстрировать существенные транзиентные эффекты в динамике линейных возмущений, всегда сопровождающиеся оттоком углового момента. Рассмотрен тонкий аккреционный диск вокруг вращающейся черной дыры и показано, что эддингтоновский предел за счет релятивистских эффектов повышается в 2.5-3 раза по сравнению с классическим приближением. Проведено моделирование нестационарной аккреции для маломассивной рентгеновской двойной системы с учетом образования зоны с частичной ионизацией водорода во внешних частях аккреционного диска. Исследование эволюции широкополосного (ближний УФ-оптический-ближний ИК диапазон) спектра во время ярчайшей вспышки в июне 2013 г. в системе рекурентной Рентгеновской Новой с нейтронной звездой Орел X-1 позволило оценить важность механизма переработки рентгеновского излучения во внешних частях аккреционного диска и поверхностью звезды-компаньона для формирования оптического потока от объекта в как жестком (hard/low) и так и в мягком (soft/high) рентгеновском состоянии.
2 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Аккреционные диски в докритическом и сверхкритическом режимах
Результаты этапа: Проведен двумерных расчет эволюции рентгеновской новой A0620-00 во время вспышки 1975 года. В рамках предположения о дополнительном росте массы в аккреционных диск со стороны звезды компаньона объяснен вторичных пик на оптической и рентгеновских кривых блеска. Исследованы транзиентные неустойчивости в тонких кеплеровских дисках. Показано, что рост подобных неустойчивостей может происходить всего за десятки кеплеровских времен на внутреннем крае диска. Данные возмущения могут быть причиной появления и развития турбулентности в астрофизических аккреционных дисках. Используя квазиупругое (anelastic) приближение уравнений гидродинамики, исследуется динамика аксиально-симметричных малых возмущений в сдвиговых кеплеровских течениях (тонких аккреционных дисках) с политропной вертикальной структурой с учетом микроскопических коэффициентов вязкости и теплопроводности в полностью ионизованном газе. Численно решается краевая задача для малых возмущений давления, которые описываются обыкновенным дифференциальным уравнением второго порядка. Показано, что в широком диапазоне микроскопических параметров (длины свободного пробега частиц и числа Прандтля, характеризующего влияние теплопроводности) в ламинарных кеплеровских течениях возможно появление неустойчивости, связанной с вязким нагревом в сдвиговом течении с вертикальным градиентом силы тяжести.