Роль батарейного механизма Бирмана в возникновении магнитных полей аккреционных дисков

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В настоящий момент практически не вызывает сомнений, что аккреционные диски, окружающие такие компактные астрофизические объекты, как черные дыры, белые карлики и нейтронные звезды, могут обладать структурами магнитного поля. Так, они объясняют перенос момента количества движения между различными частями диска и некоторые другие процессы. Существуют различные способы объяснения возникновения данных магнитных полей. В настоящей работе рассмотрена возможность генерации магнитных полей за счет батарейного механизма Бирмана. Он связан с радиальными потоками протонов и электронов. Учитывая их различные массы, они по-разному взаимодействуют с вращающейся средой, создавая круговые токи, порождающие магнитные поля. Ранее подобный процесс изучался для галактических дисков и было показано, что батарейный механизм может порождать начальные магнитные поля в подобных объектах. В данной работе рассмотрено действие батареи Бирмана для аккреционных дисков. Это требует решения интегрального уравнения второго рода, возникающего с учетом самодействия магнитного поля. Показано, что созданные с ее помощью поля оказываются достаточно значимыми и могут играть важную роль в эволюции магнитных полей в дисках.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Р. Р. Андреасян

Бюраканская астрофизическая обсерватория им. В. А. Амбарцумяна НАН РА

Автор, ответственный за переписку.
Email: astrep@pleiadesonline.com
Армения, Бюракан

И. К. Марчевский

Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

Email: astrep@pleiadesonline.com
Россия, Москва

Е. А. Михайлов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук

Email: astrep@pleiadesonline.com
Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. N. I. Shakura and R. A. Sunyaev, Astron. and Astrophys. 337, 24 (1973).
  2. R. Tylenda, Acta Astronautica 31, 127 (1981).
  3. B.T. Gänsicke, T.R. Marsh, J. Southworth, and A. Rebassa-Mansergas, Science 314 (5807), 1908 (2006).
  4. S.H. Lubow, J.C.B. Papaloizou, and J.E. Pringle, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 267(2), 235 (1994).
  5. S. Okuzumi, T. Takeuchi, and T. Muto, 785(2), id. 127 (2014).
  6. U. Torkelsson and A. Brandenburg, Astron. and Astrophys. 283, 677 (1994).
  7. G. Rüdiger, D. Elstner, and T. F. Stepinski, Astron. and Astrophys. 298, 934 (1995).
  8. M. Reyes-Ruiz and T. F. Stepinski, Astron. and Astrophys. 342, 892 (1999).
  9. С. А. Молчанов, А. А. Рузмайкин, Д. Д. Соколов, Успехи физ. наук 145(4), 593 (1985).
  10. Я. Б. Зельдович, А. А. Рузмайкин, Д. Д. Соколов, Магнитные поля в астрофизике (Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Ин-т компьютерных исследований, 2006).
  11. Д. Д. Соколов, Успехи физ. наук 185(6), 643 (2015).
  12. D. Moss, D. Sokoloff, and V. Suleimanov, Astron. and Astrophys. 588, id. A18 (2016).
  13. D. Boneva, E. Mikhailov, M. Pashentseva, D. Sokoloff, Astron. and Astrophys. 652, id. A38 (2021).
  14. L. Biermann and A. Schlüter, Phys. Rev. 82(6), 863 (1951).
  15. Е.А. Михайлов, Р.Р. Андреасян, Астрон. журн. 98, 795 (2021).
  16. E.A. Mikhailov and R.R. Andreasyan, Open Astronomy 30(1), 127 (2021).
  17. R.R. Andreasyan, I.K. Marchevsky, V.E. Martynova, and E.A. Mikhailov, Comm. Byurakan Astrophys. Observ. 69, 274 (2022).
  18. E. Kravchenko, M. Giroletti, K. Hada, D.L. Meier, M. Nakamura, J. Park, and R.C. Walker, Astron. and Astrophys. 637, id. L6 (2020).
  19. R.D. Blandford and R.L. Znajek, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 179, 433 (1977).
  20. I.W. Roxburgh, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 132, 201 (1966).
  21. R.E. Pudritz and J. Silk, 342, 650 (1989).
  22. R.M. Kulsrud, R. Cen, J.P. Ostriker, and D. Ryu, 480, 481 (1997).
  23. N.Y. Gnedin, A. Ferrara, and E.G. Zweibel, 539, 505 (2000).
  24. H. Lesch, A. Crusius, R. Schlickeiser, and R. Wielebinsky, Astron. and Astrophys. 217, 99 (1989).
  25. T. Arshakian, R. Beck, M. Krause, and D. Sokoloff, Astron. and Astrophys. 494, 21 (2009).
  26. A. King, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. Letters 456(1), L109 (2016).
  27. В. Ф. Сулейманов, Г. В. Липунова, Н. И. Шакура, Астрон. журн. 84, 612 (2007).
  28. И.Е. Тамм, Основы теории электричества (М.: Физматлит, 2003.)
  29. Г. Альвен, К.-Г. Фельтхаммар, Космическая электродинамика (М.: Мир, 1967).
  30. Р.Р. Андреасян, Астрофизика 39(1), 111 (1996).
  31. К.С. Кузьмина, И.К. Марчевский, Прикладная математика и механика 83(3), 495 (2019).
  32. И.К. Марчевский, К.С. Сокол, Ю.А. Измайлова, Вестник МГТУ. Сер. Естественные науки 6, 33 (2022).
  33. И.К. Лифанов, Метод сингулярных интегральных уравнений и численный эксперимент (М.: ТОО Янус, 1995).
  34. Е.П. Велихов, ЖЭТФ 36, 1399 (1959).
  35. A. Brandenburg and K.J. Donner, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 288, L29 (1997).
  36. N. Shakura, K. Postnov, D. Kolesnikov, and G. Lipunova, Physics Uspekhi 66(12), 1262 (2023), arXiv:2210.15337 [astro-ph.HE].

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема батарейного механизма Бирмана. Электроны обладают меньшей угловой скоростью, чем протоны

Скачать (52KB)
Метаданные
3. Рис. 2. График функции Ф(χ)

Скачать (46KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Магнитное поле для Rmin/Rmax = 0.02. Сплошная линия соответствует α = 102, штриховая — α = 103

Скачать (61KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Магнитное поле для Rmin/Rmax = 0.05. Сплошная линия соответствует α = 102, штриховая — α = 103

Скачать (65KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».