Modelling of Accretion Disk Around the Rotating Black Holes: High Mass X-ray Binaries

Year 2013, Volume: 17 Issue: 1, 81 - 87, 12.07.2014

Fahrettin Koyuncu Orhan Dönmez

Abstract

In this paper, we present the formation mechanisms of the accretion disk, shock cones and waves on the disk around the rotating black holes in the High Mass X-ray Binaries (HMXBs) solving the general relativistic hydrodynamic equation using the high resolution shock capturing scheme. We show how the disk and shock cones change depending on the initial conditions, Mach number, adiabatic index and the disk radius. Different physical conditions create different disk structures and these structures cause the varying physical mechanisms around the black holes. The shock cones around the black holes trap the oscillation modes. These trapped oscillation modes cause the quasiperiodic oscillation on the accretion disk. The different formations of disk help us to understand the properties of the black holes and mechanisms in the high mass X-ray binaries

Keywords

Relativistic, Hydrodynamics, ShockCone, Black Hole, Flip-flop Instability, High Mass X-ray Binary

Dönen Karadelikler Etrafındaki Yığılma Diskinin Modellenmesi: Ağır Kütleli X-şın Çiftleri

Abstract

Bu makalede, ağır kütleli X-ışını çiftlerinde bulunan dönen karadelikler etrafındaki disk oluşum mekanizmaları, şok konilerinin ve dalgalarının yapısı, genel rölativistik hidrodinamik denklemlerin yüksek çözünürlüğe sahip nümerik yöntemler ile çözülerek oluşturulmuştur. Oluşan disk ve şok konilerinin yapısının, Mach sayısı, adyabatik indeks ve disk yarıçapı başlangıç şartlarına nasıl bağlı olduğu gösterilmiştir. Farklı fiziksel şartlar farklı disk yapıları oluşturur ve bunlarda karadelikler etrafında farklı fiziksel mekanizmaların oluşmasına neden olurlar. Karadelikler üzerinde oluşan bu şok konileri disk üzerinde ki salınım modlarını hapsederler. Hapsedilen bu salınım modları ise diskte yarı periyodik salınımlara neden olurlar. İşte bu fiziksel olaylar, karadelikler ve onların oluşturduğu ağır kütleli X-ışını çiftlerinin anlaşılmasını sağlarlar.

Keywords

Rölativistik Hidrodinamik, Şok Konisi, Kara Delik, Flip-flop Kararsızlığı, Yüksek Kütleli X-ışını Çifti

References

• Van Paradijs, J., 1983. Accretion Driven Stellar X-ray Sources. Cambridge University Press, 189s, Cambridge.
• van den Heuvel, E.P.J.,Rappaport, S.A., 1987. Physics of Be Stars. Cambridge University Press. 291s, Cambridge.
• Bhattacharya D.,van den Heuvel E.P.J., 1991. Formation and Evolution of Binary and Millisecond RadioPulsars.Physics Report, 203, 1-124.
• Apparao, K.M.V., 1994. X-Ray Emissionfrom Be Star/X-Ray Binaries.Space ScienceReviews,255-329.
• Liu,Q.Z.,vanParadijs,J.& van den Heuvel, E. P. J. 2000. A Catalogue of High-Mass X-ray Binari es Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 147, 25-49.
• vanParadijs, J., 1995. X-ray binaries. Cambridge UniversityPress, 536s,Cambridge.
• Bowyer, S., Byram, E. T., Chubb, T. A., Friedman, H. 1965. Cosmic X-ray Sources. Science, 147, 394-398.
• Jerome, A. O., Jeffrey, E., McClintock, J. P., Aufdenberg, R. A., Remillard, M. J., Reid, R. N., Lijun G. 2011. The