RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Челябинский физико-математический журнал // Архив

Челяб. физ.-матем. журн., 2021, том 6, выпуск 1, страницы 52–77 (Mi chfmj225)

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



© МИАН, 2024