---

<< 4.5 Gidrodinamicheskie neustoichivosti ... | Oglavlenie | 5. Akkrecionnye diski >>

Razdely

• 4.6.1 Krupnomasshtabnye udarnye volny v gazovom diske
• 4.6.2 Spiral'naya struktura v diskah s barom
• 4.6.3 Eksperimenty s evolyucioniruyushei peremychkoi

---

4.6 Gazovyi disk v neosesimmetrichnom potenciale

4.6.1 Krupnomasshtabnye udarnye volny v gazovom diske

Vozmozhnost' sushestvovaniya krupnomasshtabnyh udarnyh voln (UV) v pole spiral'noi volny plotnosti byla predskazana Fudzhimoto [375]. V posleduyushih rabotah [376-380] byli rasschitany sverhzvukovye techeniya gaza pri prohozhdenii cherez volnu plotnosti (t.e. fakticheski cherez potencial'nuyu yamu) s vozniknoveniem udarnyh voln. Rol' teplovyh processov, samogravitacii, mnogofaznosti gaza podrobno opisana v monografiyah Marochnika i Suchkova [7] i Gorbackogo [4]. V vysheperechislennyh rabotah libo techenie schitalos' odnomernym, libo ispol'zovalos' priblizhenie slabozakruchennyh logarifmicheskih spiralei []. Pri perehode k spiral'nym koordinatam i

front spirali opredelyaetsya uravneniem ^4.12.

Sushestvovanie galakticheskih udarnyh voln v gazovom diske podtverzhdaetsya ryadom nablyudatel'nyh faktov. Prezhde vsego k nim otnositsya povyshennaya koncentraciya molodyh zvezd i pyli v uzkoi polose vdol' spiral'noi volny (v oblasti fronta UV), chto obuslovleno szhatiem veshestva v udarnoi volne i tem samym uluchsheniem uslovii dlya zvezdoobrazovaniya.

4.6.2 Spiral'naya struktura v diskah s barom

Gravitacionnaya potencial'naya yama, privodyashaya k vozniknoveniyu udarnyh voln, mozhet byt' obuslovlena takzhe nalichiem bara (ili massivnym sputnikom). Vliyanie central'nogo baropodobnogo vozmusheniya na process vozbuzhdeniya i evolyucii spiral'nogo uzora galaktik issledovalos' v mnogochislennyh gazodinamicheskih chislennyh eksperimentah [381-385].

V osnove obsuzhdaemyh rabot lezhit chislennoe reshenie nestacionarnyh uravnenii gazodinamiki vo vneshnem potenciale

gde -- osesimmetrichnaya chast' potenciala, a neosesimmetrichnoe vozmushenie obychno vybiraetsya v forme

Dlya bezrazmernoi amplitudy v usloviyah stacionarnogo sostoyaniya mozhno zapisat'

zdes' -- harakternyi masshtab bara.

V oblastyah diska, vrashayushihsya medlennee bara, generiruetsya dvuhrukavnyi spiral'nyi uzor. V okrestnosti korotacii [ ] vozmozhno obrazovanie kol'ceobraznyh struktur. Generaciya spiral'nogo uzora sil'no zavisit ot sootnosheniya uglovyh skorostei bara i diska. Pri prochih ravnyh usloviyah, chem bol'she skorost' vrasheniya bara, tem bol'she ugol zakrutki spiralei [382,383]. S uvelicheniem parametra ugol umen'shaetsya. V eksperimentah v zavisimosti ot parametrov modeli poluchayutsya kak logarifmicheskie, tak i arhimedovy spirali. Po rezul'tatam raboty [385] dazhe dlya nablyudalos' formirovanie udarnyh voln.

4.6.3 Eksperimenty s evolyucioniruyushei peremychkoi

Rassmotrim dinamiku gaza v central'noi chasti diska ( ) v gravitacionnom pole narastayushego bara, sleduya rabotam [326,386]. Interes k dannoi probleme svyazan, v chastnosti, s problemoi ob'yasneniya aktivnyh galakticheskih yader (razd. 1.4). Prezhde vsego, nablyudaetsya korrelyaciya mezhdu aktivnost'yu yadra i nalichiem bara (ili sputnika) [116,387,388]; v blizhaishih seifertovskih galaktikah obnaruzheny znachitel'nye nekrugovye dvizheniya gaza, izluchayushego v zapreshennyh liniyah [389,390], chto ukazyvaet na vozmozhnoe nalichie udarnyh voln.

Sushestvuet tochka zreniya, chto galaktiki s aktivnymi yadrami predstavlyayut soboi osobyi, dovol'no malochislennyi tip galaktik [391]. Soglasno protivopolozhnoi koncepcii, bol'shinstvo galaktik prohodit dovol'no korotkuyu aktivnuyu fazu (obsuzhdeniyu etih koncepcii posvyashen obzor Dibaya [392]). V pol'zu vtoroi koncepcii govorit tot fakt, chto v celom struktura seifertovskih galaktik (za isklyucheniem aktivnogo yadra) prakticheski ne otlichaetsya ot struktury obychnyh ploskih galaktik [393] i bol'shinstvo blizkih seifertovskih galaktik obladayut hotya by nebol'shim barom [388].

Obsudim rezul'taty modelirovaniya gazovogo diska v potenciale vida (4.6.3), (4.6.4), no rastushim po amplitude so vremenem

s . Na "zadnei" kromke rastushego po amplitude bara formiruetsya front udarnoi volny^4.13, pri etom ustanavlivaetsya bisimmetrichnaya sektorial'naya struktura techeniya: gaz vytekaet iz central'noi chasti diska v uzkih sektorah i vtekaet v sushestvenno bolee shirokih sektorah (ris. 4.16). Maksimal'noe znachenie v vytekayushem potoke okazyvaetsya neskol'ko bol'shim poloviny skorosti vrasheniya gaza na (ris. 4.17), chto dlya seifertovskih galaktik sostavlyaet km/s. Skorosti napravlennyh k centru diska potokov sostavlyayut ne bolee km/s. Potoki vtekayushego () i vytekayushego () gaza lish' chastichno kompensiruyut drug druga (ris. 4.18). Summarnyi radial'nyi potok gaza sushestvenno zavisit ot velichiny . V sluchae polnyi potok gaza napravlen prakticheski postoyanno naruzhu. V sluchae velichina kvaziperiodicheski izmenyaet svoe napravlenie.

Otmetim shodstvo udarnoi volny, poluchennoi v eksperimentah, s udarnymi volnami, neposredstvenno nablyudaemymi v blizhaishih galaktikah NGC 3786 i 1365 [389,390]. V central'nyh chastyah aktivnyh galaktik nablyudayutsya skorosti vytekayushego gaza, prevyshayushie skorost' vtekayushego.

Analiz balansa potokov bisektorial'nogo techeniya gaza kraine vazhen dlya ponimaniya prirody aktivnosti galakticheskih yader. Naibolee znachimymi predstavlyayutsya dva rezul'tata: kvaziperiodichnost' velichiny summarnogo potoka cherez okruzhnost' malogo diametra v centre ("prokachka" gaza cherez yadro) i zavisimost' etoi kartiny ot kontrasta gravitacionnogo potenciala bara. Vysokuyu svetimost' aktivnyh galakticheskih yader ( erg/s) obychno svyazyvayut s akkreciei gaza na massivnyi central'nyi istochnik s tempom M/god na masshtabah sm. Odnako takaya shema predpolagaet, chto prichina aktivnosti svyazana s dinamicheskoi strukturoi galaktiki, i v etom sluchae vremya zhizni aktivnyh yader okazyvaetsya poryadka let -- "dlinnaya" shkala aktivnosti [392]. Ocenka vremeni aktivnoi fazy po chastote vstrechaemosti aktivnyh galakticheskih yader daet let. Rekurrentnyi zhe harakter aktivnosti svyazan tol'ko s nestacionarnymi svoistvami sistemy.

Modeli s evolyucioniruyushim barom dayut vozmozhnost' snyat' protivorechie mezhdu "dlinnoi" i "korotkoi" shkalami aktivnosti. Tot fakt, chto bol'shinstvo seifertovskih galaktik obladaet barom, ukazyvaet na to, chto aktivnost' chasti galakticheskih yader mozhno uvyazat' s rabotoi "kvaziperiodicheskogo" mehanizma nakachki central'noi "akkrecionnoi mashiny" gazom diska. Vozbuzhdenie bar-mody v central'nyh chastyah zvezdnyh diskov galaktik privodit k takoi perestroike dvizheniya gaza, pri kotoroi v yadro galaktiki mozhet periodicheski postavlyat'sya dovol'no znachitel'naya massa gaza. Tak, pri tipichnyh znacheniyah kpk, km/s/kpk i M/ pk velichina M/god (sm. ris. 4.18). "Pererabotka" etogo gaza central'nym akkreciruyushim ob'ektom mozhet v principe obespechit' nablyudaemuyu aktivnost' yader galaktik s harakternym periodom proyavleniya poryadka neskol'kih desyatkov millionov let.

Otmetim, chto prichinoi formirovaniya bara pomimo vozbuzhdeniya bar-mody v zvezdnom diske (gl. 3) mozhet sluzhit' proletayushii sputnik galaktiki, kotoryi, krome togo, mozhet privodit' i k kvaziperiodicheskomu postupleniyu gaza v centr diska [116].

---

<< 4.5 Gidrodinamicheskie neustoichivosti ... | Oglavlenie | 5. Akkrecionnye diski >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: akkrecionnyi disk - disk, galakticheskii - gidrodinamika - spiral'naya struktura Publikacii so slovami: akkrecionnyi disk - disk, galakticheskii - gidrodinamika - spiral'naya struktura
Sm. takzhe: Akkrecionnyi disk chernoi dyry: vizualizaciya Dvazhdy iskrivlennyi mir dvoinyh chernyh dyr Spiral'nyi disk vokrug chernoi dyry V centre spiral'noi galaktiki NGC 3521 Massivnaya chernaya dyra razryvaet proletayushuyu zvezdu Ul'trafioletovye kol'ca M31 Blizkaya massivnaya spiral'naya galaktika NGC 2841 Vse publikacii na tu zhe temu >>