星以接近破裂的旋转速度


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吸积盘在天体物理学中无处不在。作为直接推论,它们对于以下问题很重要。

考虑以下模型,它是吸积盘的最简单模型之一。中央对象是一个星号(预-MS,WD或NS,但不是BH)质量的,通过材料的薄平盘,以一定的速率,其时间可持续馈送星包围˙ 中号,使得中号/ ˙ 中号比恒星的热和动态时标大得多(即吸积速度慢)。中号中号˙中号/中号˙

吸积盘中的任何地方其局部运动几乎都是圆形的,几乎是开普勒式的。因此,在恒星与圆盘的界面处,圆盘将总是倾向于使恒星以接近开普勒的速度旋转。另一方面,如果恒星的外部部分以接近开普勒的速度旋转,这些部分将在重力作用下脱离恒星,这将对恒星的形状和结构产生重大影响。当然,该过程将很慢,并且所获得的角动量将在恒星内重新分布。

现在的问题是:如果恒星由于这种自旋而接近破裂速度,它将发生什么?这涉及几个子问题:转速实际上可以接近临界转速多少?如果距离足够近,整个过程将如何?也就是说,当旋转效应开始影响恒星的结构时,恒星在短期内会发生什么?从长远来看,这颗星会发生什么?

我想将此问题保留为纯粹的流体动力学问题。也就是说,假设涉及的唯一定律是流体力学定律和重力定律,并支持一定的增生速率。实际上,磁场对于某些恒星也将起重要作用,而恒星风也可能很重要。

所述系统的例子很多。它可能与大地变数,毫秒脉冲星,原行星盘中的主序前星等有关。


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并非完全符合您的要求,但也许仍然很有趣:CHARA阵列实际上已用于成像一些以很大的破裂速度旋转的恒星对象,并且在表面清晰可见形状变形和表面通量的奇数分布重建图像。(没有方便的引用,但我可能可以将它们挖掘出来……)
Shinrai

@Shinrai,非常好!非常感谢您,我将尝试找到它们。
Alexey Bobrick 2013年

Answers:


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我没有资格整体回答这个问题,但是这个问题很有趣(我研究了Be Stars,它被减量盘围绕着,并以接近临界的速度旋转。BeStar中的现象不同于吸积恒星。亚临界速度的唯一后果是变平的包层以及其内部结构和这些恒星中发现的振荡模式的改变(如果您有时间和好奇心,带有开普勒旋转减量盘的变平恒星的一个很好的例子是Achernar,一颗Be星使用干涉测量法观察->看看Meilland等人2007:www.aanda.org/articles/aa/pdf/2007/10/aa4848-06.pdf)

无论如何...

我发现了这篇关于临界旋转积木的文章。可能是您在这里或参考文献中找到了问题的答案(使用nasa广告网站进行查询:http : //adsabs.harvard.edu/)。http://arxiv.org/pdf/1306.1348v2.pdf似乎在引言中,您对达到临界速度的问题有一些答案。

积聚的质量可以增加旋转速度,直到恒星达到临界速度为止。

据说:“对于典型的6 + 3.6M⊙系统,初始Pinit = 2.5天,在没有降速机制的情况下,RLOF转移的物质总量中只有3%(0.12M⊙) (大于5M⊙)足以使增益器旋转至临界旋转。”

但是我们仍然不知道增益器是否真的可以达到临界速度。一些论文正在探讨不允许增幅器达到临界速度的破碎机制:潮汐旋转,磁破碎,通过与吸积盘的相互作用限制吸积角动量,停止吸积机制...

我相信您会在美国国家航空航天局广告上找到许多论文,这些论文将为您解答问题。


非常感谢您的出色回答以及其中的链接!我同意对此进行了大量研究,特别是它也与某些原恒星有关,这部分是由于发生了许多可能的影响,正如您所提到的,磁场对某些恒星尤为重要。然而,仍然很有趣的是,如果将建模局限于纯水力发电,将会发生什么。
Alexey Bobrick 2013年
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