Эта публикация цитируется в
1 статье
Астрономия
Магнитостатическое равновесие аккреционных дисков звёзд типа Т Тельца
С. А. Хайбрахмановab,
А. Е. Дудоровab a Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
b Челябинский государственный университет, Челябинск, Россия
Аннотация:
Решается задача о магнитостатическом равновесии аккреционного диска с крупномасштабным магнитным полем. Уравнение равновесия записывается с учётом гравитации, градиентов газового и магнитного давлений. Уравнение переноса тепла учитывает нагрев за счёт диссипации турбулентности и охлаждение посредством лучистой теплопроводности. Обыкновенные дифференциальные уравнения модели решаются методом Рунге — Кутта
$4$-го порядка точности.
Радиальная структура диска рассчитывается с помощью модели аккреционных дисков Дудорова и Хайбрахманова.
Аналитическое решение уравнения индукции для компоненты
$B_{\varphi}$ показывает, что профиль
$B_{\varphi}(z)$, вообще говоря, является немонотонным, когда магнитное поле полагается симметричным относительно экваториальной плоскости и на поверхности диска задано граничное условие Дирихле. Если на поверхности задано граничное условие Неймана, то
$B_{\varphi}$ монотонно увеличивается с высотой.
Численные расчёты показывают, что в первом случае вертикальный градиент магнитного давления приводит к утолщению диска, если магнитное число Рейнольдса
$R_{\rm m}\gg 1$ — профили плотности и температуры становятся более пологими, а фотосфера располагается выше, чем в случае без магнитного поля. Во втором случае магнитное поле приводит к «поджатию» диска. Отклонение толщины диска от гидростатической составляет
$10$–
$15~\%$. Динамически сильное магнитное поле генерируется вне «мёртвой» зоны (области низкой степени ионизации), которая при типичных параметрах для звезды типа Т Тельца солнечной массы простирается от
$r=0.3$ а. е. до
$(10$–
$20)$ а. е. Обсуждаются возможные наблюдаемые проявления обнаруженных особенностей вертикальной структуры аккреционных дисков с магнитным полем.
Ключевые слова:
аккреция, аккреционный диск, магнитное поле, магнитная газодинамика (МГД), протопланетный диск, межзвёздная среда.
УДК:
524.52+523.52+523.84
Поступила в редакцию: 29.01.2021
Исправленный вариант: 15.02.2021
DOI:
10.47475/2500-0101-2021-16105