吸積盤 ばん 是 ぜ 天體 てんたい 物理 ぶつり 學 がく 中 ちゅう 普遍 ふへん 存在 そんざい 的 てき 現象 げんしょう ,活躍 かつやく 星 ほし 系 けい 核 かく 、原 はら 行 こう 星 ほし 盤 ばん 、和 わ 伽 とぎ 瑪射線 せん 暴都 みやこ 涉 わたる 及吸積 せき 盤 ばん 。這些盤面 ばんめん 經常 けいじょう 產 さん 生來 せいらい 自 じ 中心 ちゅうしん 天體 てんたい 附近 ふきん 的 てき 天體 てんたい 物理 ぶつり 噴流 ふんりゅう 。噴流 ふんりゅう 是 ぜ 星 ほし 盤 ばん 系統 けいとう 在 ざい 不 ふ 損失 そんしつ 太 ふと 多 た 質量 しつりょう 的 てき 情況 じょうきょう 下 か ,釋放 しゃくほう 角 すみ 動 どう 量 りょう 的 てき 有效 ゆうこう 方法 ほうほう 。
自然 しぜん 界 かい 中 ちゅう 發現 はつげん 的 てき 最 さい 壯觀 そうかん 的 てき 吸積盤 ばん 是 ぜ 活躍 かつやく 星 ほし 系 けい 核 かく 和 わ 類 るい 星 ほし 體 たい 的 てき 吸積盤 ばん ,它們被 ひ 認 みとめ 為 ため 是 ぜ 星 ほし 系 けい 中心 ちゅうしん 的 てき 大 だい 質量 しつりょう 黑 くろ 洞 ほら 。當 とう 物質 ぶっしつ 進入 しんにゅう 吸積盤 ばん 時 じ ,它沿著 ちょ 一 いち 條 じょう 被 ひ 稱 しょう 為 ため tendex線 せん 的 てき 軌跡 きせき 運動 うんどう ,這條軌跡 きせき 描述了 りょう 一條向內的螺旋線。這是因 いん 為 ため 粒子 りゅうし 在 ざい 湍流中 ちゅう 相互 そうご 摩擦 まさつ 和 わ 反 はん 彈 たま ,造成 ぞうせい 摩擦 まさつ 加熱 かねつ ,從 したがえ 而將能 のう 量 りょう 散發 さんぱつ 出 で 去 ざ ,減少 げんしょう 了 りょう 粒子 りゅうし 的 てき 角 かく 動 どう 量 りょう ,使 つかい 粒子 りゅうし 向 こう 內漂移 うつり ,從 したがえ 而推動向 どうこう 內的螺旋 らせん 。角 かく 動 どう 量的 りょうてき 損失 そんしつ 表現 ひょうげん 為 ため 速度 そくど 的 てき 降 くだ 低 てい ;在 ざい 較慢的 てき 速度 そくど 下 か ,粒子 りゅうし 必須 ひっす 採用 さいよう 較低的 てき 軌道 きどう 。當 とう 粒子 りゅうし 下降 かこう 至 いたり 這個較低的 てき 軌道 きどう 上 じょう 時 じ ,它的一部分引力位能被轉化為新增的速度,粒子 りゅうし 又 また 被 ひ 加速 かそく 。因 よし 此,即 そく 使 つかい 它現在 げんざい 的 てき 速度 そくど 比 ひ 以前 いぜん 快 こころよ ,但 ただし 因 よし 為 ため 它失去 さ 了 りょう 角 かく 動 どう 量 りょう ,它仍然 しか 失 しつ 去 さ 了 りょう 一 いち 些能量 りょう 。當 とう 一顆粒子的軌道越來越接近中心,它的速度 そくど 也隨之 の 增加 ぞうか ;隨 ずい 著 ちょ 速度 そくど 的 てき 增加 ぞうか ,摩擦 まさつ 力 りょく 也隨之 の 增加 ぞうか ,因 いん 為 ため 越來 ごえく 越 えつ 多 た 的 てき 粒子 りゅうし 勢 ぜい 能 のう (相對 そうたい 於黑洞 ほら )被 ひ 輻射 ふくしゃ 出 で 去 ざ ;黑 くろ 洞 ほら 的 てき 吸積盤 ばん 非常 ひじょう 熱 ねつ ,其溫度 おんど 足 あし 以在事件 じけん 視界 しかい 外 そと 發射 はっしゃ X射 い 線 せん 。類 るい 星 ほし 體 たい 的 てき 高 だか 光度 こうど 被 ひ 認 みとめ 為 ため 是 ぜ 氣體 きたい 被 ひ 超大 ちょうだい 質量 しつりょう 黑 くろ 洞 ほら 吸積的 てき 結果 けっか [3] 。恆星 こうせい 因 いん 潮汐 ちょうせき 碎裂造成 ぞうせい 的 てき 橢圓 だえん 吸積盤 ばん ,在 ざい 星 ほし 系 けい 核 かく 和 わ 類 るい 星 ほし 體 たい 中 ちゅう 是 ぜ 很典型 がた 的 てき [4] 。吸積過程 かてい 可 か 以將物體 ぶったい 質量 しつりょう 的 てき 10%到 いた 40%轉化 てんか 為 ため 能 のう 量 りょう ,而核 かく 融合 ゆうごう 過程 かてい 只 ただ 有 ゆう 0.7%[5] 。在 ざい 密接 みっせつ 的 てき 聯 れん 星 ぼし 系統 けいとう 中 なか ,質量 しつりょう 較大的 てき 主 しゅ 星 ほし 演 えんじ 化 か 得 う 較快,當 とう 質量 しつりょう 較小的 てき 伴 とも 星 ぼし 到達 とうたつ 巨星 きょせい 狀態 じょうたい 並 なみ 超過 ちょうか 洛 らく 希 まれ 瓣 べん 時 とき ,它已經 けい 演 えんじ 化成 かせい 白 しろ 矮星 、中子 なかご 星 ぼし 或 ある 黑 くろ 洞 ほら 。然 しか 後 ご ,氣流 きりゅう 會 かい 從 したがえ 伴 とも 星 ぼし 發展 はってん 到 いた 只 ただ 主 しゅ 恆星 こうせい 。角 かく 動 どう 量 りょう 守恆 もりつね 封鎖 ふうさ 了 りょう 從 したがえ 一顆恆星到另一顆恆星的直線流動,取 と 而代之 これ 的 てき 就是形成 けいせい 吸積盤 ばん 。
圍繞 いじょう 著 ちょ 金 きむ 牛 うし T星 ほし 或 ある 赫比格 かく 星 ほし 的 てき 吸積盤 ばん ,因 いん 為 ため 被 ひ 認 みとめ 為 ため 是 ぜ 行 くだり 星 ぼし 系統 けいとう 的 てき 祖先 そせん ,所以 ゆえん 被 ひ 稱 しょう 為 ため 原 はら 行 こう 星 ほし 盤 ばん 。在 ざい 這種情況 じょうきょう 下 か ,吸積氣體 きたい 來 き 自 じ 於形成 けいせい 恆星 こうせい 的 てき 分子 ぶんし 雲 くも ,而不是 ぜ 伴 とも 星 ぼし 。
藝術 げいじゅつ 家 か 看 み 法 ほう 下帶 したおび 有 ゆう 吸積盤 ばん 的 てき 恆星 こうせい 。
這個由 ゆかり 超 ちょう 級 きゅう 電腦 でんのう 數 すう 據 よりどころ 製作 せいさく 的 てき 動畫 どうが 帶 たい 你到恆星 こうせい 質量 しつりょう 黑 くろ 洞 ほら 吸積盤 ばん 的 てき 內部區域 くいき 。
這段
影 かげ 片 へん 展示 てんじ 了 りょう 藝術 げいじゅつ 家 か 對 たい 星 ほし 系 けい NGC 3783 中心 ちゅうしん 黑 くろ 洞 ほら 散發 さんぱつ 出 で 塵埃 じんあい 風 ふう 的 てき 印象 いんしょう 。
次 じ 爱丁顿光度 こうど 吸积盘的分析 ぶんせき 模型 もけい (薄 うす 盘,径 みち 移 うつり 主 ぬし 导吸积流盘)
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当 とう 吸积率 りつ 低 てい 于爱丁顿光度 ど 并且盘是高度 こうど 不透明 ふとうめい 的 てき ,那 な 么一个典型的薄吸积盘就出现了。就垂直 ちょく 方向 ほうこう 来 らい 看 み ,盘在几何学 がく 上 じょう 是 ぜ 很薄的 てき (拥有一个碟状的结构),它由冷 ひや 气体组成,其辐射 しゃ 量 りょう 可 か 忽 ゆるがせ 略 りゃく 不 ふ 计。气体沿紧密 みつ 的 てき 螺 にし 线陷落 かんらく ,类似一 いち 个圆,并做近似 きんじ 自由 じゆう 的 てき 公 おおやけ 转运动。薄 うす 吸积盘一般都很亮并伴有光谱中的热电磁辐射,除 じょ 此此外 がい ,它们和 わ 黑 くろ 体 たい 之 の 间没有 ゆう 太 ふと 明 あきら 显的区 く 别。辐射冷却 れいきゃく 在 ざい 薄 うす 吸积盘中是 ぜ 十 じゅう 分 ふん 有效 ゆうこう 的 てき 。1974年 ねん 的 てき Shakura和 わ Sunyaev的 てき 对吸积盘的 てき 经典研究 けんきゅう 成果 せいか 是 ぜ 现代天体 てんたい 物理 ぶつり 经常引用 いんよう 的 てき 。薄 うす 吸积盘已经分别由Lynden-Bell, Pringle与 あずか Rees分 ぶん 别研究 けんきゅう ,其中Pringle在 ざい 过去30年 ねん 中 ちゅう 贡献了 りょう 许多吸积盘理论中关键的 てき 结果并于1981年 ねん 写 うつし 下 か 了 りょう 经典的 てき 评论。这评论多年来 ねんらい 一直是吸积盘的主要信息来源,时至今日 きょう 仍然十 じゅう 分有 ぶんゆう 用 よう 。
当 とう 吸积率 りつ 低 てい 于爱丁 ひのと 顿极限 げん 同 どう 时透明度 めいど 比 ひ 较高,那 な 么一个ADAF吸积盘就形成 けいせい 了 りょう 。这种吸积盘於1977年 ねん 由 ゆかり Ichimaru在 ざい 一篇论文中预言但被遗忘了近20年 ねん 。(然 しか 而一些关于ADAF模型 もけい 的 てき 雏形却在1982年 ねん 的 てき 由 よし Rees, Phinney, Begelman与 あずか Blandford撰 せん 写 うつし 的 てき 有 ゆう 关离子 こ 旋转的 てき 论文中出 なかいで 现过)
自 じ 1990被 ひ Narayan以及Yi,同 どう 时独立地 りっち 由 ゆかり Abramowicz, Chen, Kato, Lasota(首 くび 先 さき 提出 ていしゅつ ADAF这一名称 めいしょう 的 てき 学者 がくしゃ ),Regev,分 ぶん 别重新 しん 研究 けんきゅう 之 の 后 きさき ,ADAF开始重 おも 新 しん 被 ひ 大量 たいりょう 学者 がくしゃ 加 か 以详细研究 けんきゅう 、了解 りょうかい 。天体 てんたい 物理 ぶつり 学 がく 中 ちゅう 关于ADAF的 てき 许多最 さい 为重要 じゅうよう 的 てき 贡献来 き 自 じ 于Narayan以及他 た 的 てき 同僚 どうりょう 。ADAF被 ひ 对流(由 よし 物 ぶつ 质捕获的热)所 しょ 冷却 れいきゃく 的 てき 效 こう 应大于辐射 しゃ 热所产生的 てき 效 こう 应。它们的 てき 辐射不 ふ 那 な 么明显,在 ざい 几何学 がく 上 じょう ,它们更 さら 像 ぞう 球 たま 型 がた (或 ある 者 もの “冕状”)而不是 ぜ 碟状,并且非常 ひじょう 热(接近 せっきん 位 い 力 りょく 温度 おんど )。由 よし 于低辐射量 りょう ,ADAF比 ひ 碟状吸积盘要暗 くら 得 え 多 た 。ADAF会 かい 喷射出 しゃしゅつ 低能 ていのう 的 てき ,低 てい 热的射 しゃ 线,并通常 つうじょう 伴 とも 随 ずい 着 ぎ 强烈 きょうれつ 的 てき 康 かん 普 ひろし 顿组成 なり 。
超 ちょう 爱丁顿光度 こうど 吸积盘的分析 ぶんせき 模型 もけい (细盘,波 は 兰甜面 めん 圈 けん )
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这类吸积率 りつ 远高于爱丁 ひのと 顿光度 こうど 的 てき 黑 くろ 洞 ほら 吸积盘理论由Abramowicz, Jaroszynski, Paczynski, Sikora以及其他“波 なみ 兰甜面 めん 圈 けん ”(Polish doughnuts,该名称 めいしょう 由 よし Rees提出 ていしゅつ )的 てき 小 しょう 组所发展。波 なみ 兰甜面 めん 圈 けん 的 てき 粘 ねば 度 たび 很低,不透明 ふとうめい ,辐射压力支 ささえ 撑着吸积盘,由 ゆかり 对流而冷却 れいきゃく 。它们的 てき 辐射效率 こうりつ 是 ぜ 很低的 てき 。波 なみ 兰甜面 めん 圈 けん 的 てき 形状 けいじょう 像 ぞう 一 いち 个硕大 だい 的 てき 环面 ,在 ざい 转轴方向 ほうこう 有 ゆう 着 ぎ 两条狭窄 きょうさく 的 てき 漏斗 ろうと 状 じょう 喷流,漏斗 ろうと 中有 ちゅうう 着 ぎ 平行 へいこう 的 てき 高 だか 能 のう 高 だか 爱丁顿光度 こうど 辐射流 りゅう 。
细吸积盘(由 ゆかり Kolakowska命名 めいめい )的 てき 吸积率 りつ 仅稍高 だか 于爱丁 ひのと 顿光度 ど ,其速率 りつ 大 だい 于或等 とう 于爱丁 ひのと 顿光度 ど ,有 ゆう 着 ぎ 碟状的 てき 形状 けいじょう 及几乎全部 ぶ 的 てき 热光谱。它们被 ひ 对流效 こう 应所冷却 れいきゃく ,其辐射 い 不 ふ 是 ぜ 很明显。它们由 ゆかり Abramowicz, Lasota, Czerny及Szuszkiewicz于1988年 ねん 所 しょ 引入。
吸积盘理论被广泛用 よう 于恒星 こうせい 和 わ 行 くだり 星 ぼし 形成 けいせい 、致密星 ぼし 、活 かつ 动星系 けい 核 かく 、X射 い 线双星 ぼし 、伽 とぎ 玛射线暴等 とう 天体 てんたい 物理 ぶつり 过程的 てき 研究 けんきゅう 。这些盘状物 ぶつ 经常于临近 きん 中心 ちゅうしん 体 たい 的 てき 地方 ちほう 产生喷流。这些喷流是 ぜ 一种有效的损失角动量的方式,同 どう 时不会 かい 使 し 得 とく 星 ぼし 盘的质量损失太 ふと 多 おお 。
自然 しぜん 界 かい 中 ちゅう 最 さい 为壮观的吸积盘发现于活 かつ 动星系 けい 核 かく (AGN)以及类星体 たい (quasars)。这两类星体 たい 的 てき 中心 ちゅうしん 被 ひ 认为是 ぜ 超大 ちょうだい 质量的 てき 黑 くろ 洞 ほら 。当 とう 物 もの 质沿螺 にし 线落向 むこう 黑 くろ 洞 ほら 时,强大 きょうだい 的 てき 引力 いんりょく 场使得物 えもの 质摩擦 まさつ 并被加 か 热。黑 くろ 洞 ほら 的 てき 吸积盘足够热得 とく 辐射出 しゃしゅつ X射 い 线,不 ふ 过注意 ちゅうい 是 ぜ 在 ざい 事件 じけん 视界之 これ 外 がい 。类星体 たい 强大 きょうだい 的 てき 光 ひかり 辐射被 ひ 确信为是超大 ちょうだい 质量黑 くろ 洞 ほら 吸积气体的 てき 结果。这一过程能够将物质质量以10%~40%的 てき 比率 ひりつ 转为能 のう 量 りょう ,相 そう 较之下 か ,恆星 こうせい 体 たい 的 てき 热核 かく 聚变 过程只 ただ 不 ふ 过能够转换物质0.7%的 てき 质量[12] 。
在 ざい 紧密的 てき 双 そう 星 ほし 系 けい 统中,越 こし 大 だい 质量的 てき 星 ほし 体 からだ 会 かい 越 こし 快 かい 地 ち 演 えんじ 化 か 为白 しろ 矮星 、中子 なかご 星 ぼし 或 ある 者 もの 黑 くろ 洞 ほら ,此时较松散 ち 的 てき 伴 とも 星 ぼし 演 えんじ 化 か 为巨星 ぼし ,其气体 たい 充 たかし 满它的 てき 洛 らく 希 まれ 瓣 べん ,气体将 はた 沿着伴 とも 星 ほし 流 りゅう 向 こう 主 しゅ 星 ほし 。角 かく 动量直 ちょく 接地 せっち 由 よし 一颗星移至另一颗星同时由吸积盘表现出来。
环绕于金 きむ 牛 うし T星 ほし (T Tauri stars)或 ある 赫比格 かく Ae/Be星 ほし (Herbig Ae/Be stars) 的 てき 吸积盘被称 しょう 为原 はら 行 こう 星 ほし 盤 ばん (protoplanetary discs),因 いん 为它们被认为是 ぜ 形成 けいせい 行 ぎょう 星 ほし 系 けい 统的鼻祖 びそ 。这种情 じょう 况下,被 ひ 吸积的 てき 气体来 き 自 じ 于恒星 こうせい 形成 けいせい 时的分子 ぶんし 云 うん 而非伴 とも 星 ぼし 。
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