辐射压主导的薄盘垂向结构:垂向能移与对流稳定性的关联

图: 黑虚线:经典的标准薄盘所给出的辐射流量垂向分布; 黑实线:考虑垂向能移机制情形下的扩散机制所对应的辐射流量; 红实线:考虑垂向能移机制情形下的垂向能移流量。

作者: 龚宏宇、顾为民
摘要: 在经典的标准薄吸积盘图像中,粘滞产热主要由扩散机制相关的辐射冷却来平衡, 而且辐射压主导的内盘是对流不稳定的。而近期的数值模拟显示,由于磁浮力效应, 垂向能移机制可以对能量传输有显著贡献。并且,对比数值模拟结果与对流稳定性条件后, 并没有发现吸积盘中存在对流不稳定。在此项工作中,基于近期的数值模拟结果, 我们在引入垂向能移机制的基础上重新研究了辐射压主导的薄盘的垂向结构。 我们的研究显示在能量垂移与对流稳定性之间可能存在某种关联性。因此,能量垂移 不仅对能量传输有重要贡献,而且在吸积盘的对流稳定性方面也起到了关键作用。 我们的分析研究可能有助于解释为何标准薄盘的经典理论与数值模拟之间存在显著差异。

该论文已于2017年4月20日发表在天文学顶级刊物ApJ上(Vol. 839, 104)。 特别指出,该论文的第一作者龚宏宇是厦大物理系2012级本科生。该论文相关的主要研究进展是他在本科期间主持大创项目时取得的。该大创项目的指导教师是天文系顾为民教授。