Araştırma Makalesi

Eğri Disk Kararsızlığı: Analitik Öngörüler ve Nümerik Simülasyonlar

Cilt: 4 Sayı: 3 31 Aralık 2023
PDF İndir
EN TR

Eğri Disk Kararsızlığı: Analitik Öngörüler ve Nümerik Simülasyonlar

Öz

Hem kuramsal modeller hem de gözlemsel bulgular astrofiziksel toplanma disklerinin genellikle eğri bir yapı sergilediğine işaret etmektedir. Eğri disk dinamiğine ilişkin analitik incelememize göre, kritik eğrilik değerine ulaşan diskler kararlılığını koruyamaz. Yoğunluğun ve eğriliğin anti-difüzyonu formunda beliren kararsızlık, diskin halkalara ayrılmasına neden olur. Bu çalışmada, kararsızlık analizinden elde ettiğimiz analitik öngörüleri test etmek amacıyla, dönen bir kara delik etrafında Lense - Thirring etkisi nedeniyle presesyon yapan disklerin kararlılığına ilişkin yüksek çözünürlüklü ve 3-boyutlu hidrodinamik simülasyonlar yapıldı. Diskin açısal momentum vektörü ile kara deliğin spin vektörü arasındaki açı (eğiklik), kalınlık ve viskozitenin eğri disk evrimi üzerindeki etkileri araştırıldı. Simülasyon sonuçlarına göre, (i) eğikliği büyük olan diskler kararsız kalmaya daha eğilimlidir; (ii) viskozitesi düşük diskler daha küçük eğrilik değerlerinde kararsız kalmaktadır; (iii) kalınlık, eğri disk evriminde belirleyici rol üstlenmektedir. Bu sonuçlar, kararsızlık analizinden türettiğimiz analitik öngörüleri doğrulamaktadır. Disklerde parçalanma süreci, toplanma oranlarını dramatik bir biçimde değiştiren ve X-ışın çiftleri ile Etkin Gökada Özeklerinde kısa zaman ölçeklerinde gözlenebilir özellikleri açıklama potansiyeli taşıyan bir süreç olarak karşımıza çıkmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

117F280

Teşekkür

Bu çalışmanın bir kısmı 117F280 nolu TÜBİTAK projesi tarafından desteklenmiştir.

Kaynakça

  1. Bardeen J.~M., Petterson J.~A.: The Lense-Thirring Effect and Accretion Disks around Kerr Black Holes. Astrophysical Journal Letters {\bf 195} (1975) L65.
  2. Bate, M.~R., Lodato, G., \& Pringle, J.~E.: Chaotic star formation and the alignment of stellar rotation with disc and planetary orbital axes. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society {\bf 401} (2010) 1505--1513
  3. Do{\u{g}}an, S., Nixon, C.~J.:\ Instability of non-Keplerian warped discs.\ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society {\bf 495} (2020) 1148-1157.
  4. Do{\v g}an, S., Nixon, C.~J., King, A.~R., \& Pringle, J.~E.: Instability of warped discs. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society {\bf 476} (2018) 1519--1531
  5. Do{\u g}an, S., Nixon, C., King, A., \& Price, D.~J.: Tearing up a misaligned accretion disc with a binary companion. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society {\bf 449} (2015) 1251--1258
  6. Fragner, M.~M., Nelson, R.~P.:\ Evolution of warped and twisted accretion discs in close binary systems.\ Astronomy and Astrophysics {\bf 511} (2010) 23.
  7. Gerend, D., \& Boynton, P.~E.: Optical clues to the nature of Hercules X-1/HZ Herculis. Astrophysical Journal {\bf 209} (1976) 562--573
  8. Heap, S.~R., Lindler, D.~J., Lanz, T.~M., et al.: Space Telescope Imaging Spectrograph Coronagraphic Observations of $\beta$ Pictoris. Astrophysical Journal {\bf 539} (2000) 435--444

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Astronomik Bilimler (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

13 Temmuz 2023

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2023

Gönderilme Tarihi

6 Kasım 2022

Kabul Tarihi

21 Kasım 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 4 Sayı: 3

Kaynak Göster

TJAA, Türk Astronomi Derneğinin (TAD) bir yayınıdır.