博士论文-黑洞吸积流的两相动力学和辐射谱
文献类型：学位论文
| 作者 | 程诚 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王建民 |
| 关键词 | 吸积 吸积盘 不稳定性 |
| 学位专业 | 粒子物理与原子核物理 |
| 中文摘要 | 吸积盘作为最有效的把引力能转化为辐射的天体系统已经广泛的应用于解释致密星的连续谱，光变，喷流甚至准周期震荡， 并取得了一系列的成功。吸积盘由吸积率不同主要分为三种稳定的吸积模式：对应于低吸积率的ADAF，主要应用于 LINERs和X射线双星的低态；对应高低积率的标准盘，主要应用于类星体和高态的X射线双星；超爱丁顿吸积的slim盘， 主要应用在NLS1和甚高态的X射线双星。 尽管这些模型已经成功的解释了大量的观测，仍有一些观测现象难以在传统的吸积盘框架里得到解释，比如在AGN 中观测到的紫外和光学的光变时间延迟时标远小于吸积流径向传播的粘滞时标；光度相差4个量级的quasar却有温度 相近的软X射线超的温度，观测到的低态X射线双星中有相对论展宽的$Fe \rm K\alpha$成分也难以在传统的ADAF中解释。 一个可能的对这些问题的解释是这些吸积盘可能有着clumpy的结构，而不是传统理解的连续流体。近年以来无论是 从理论或模拟角度还是观测的角度都有很多关于clumpy吸积的讨论，主要涉及到云块的起源，辐射特征以及可能的 光变性质，但是很少有关于云块的动力学以及云块对吸积盘的反馈的讨论，在这样的背景下，我们建立了一个clumpy吸积 的模型。 当Eddington比高于$0.01$时，吸积流将会由于热不稳定性成为包含热气体和冷的云块的两相介质，冷云块 温度大约是$10^4 \rm K$，热气体的温度大约是$10^{10}\rm K$。在假设ADAF继续维持其自相似解的情况下， 我们研究了云块的动力学，并得到了解析的结果。 我们发现在强耦合假设下，云块半径方向的速度弥散将会比ADAF的径向速度高一个量级，云块被潮汐瓦解后将在ADAF 内部形成一个标准盘，标准盘冷却了外部的ADAF 为一个低吸积率的标准盘，这个标准盘的辐射效率高于原来的ADAF， 因此吸积盘光度增加，直到标准盘再次蒸发为ADAF，完成一个光变的循环。 我们计算了强耦合下clumpy-ADAF的整体解，得到了考虑云块和ADAF相互作用的动力学结构和Clumpy-ADAF的出射谱。 通过研究了整体解对各个参数的依赖关系和clumpy-ADAF与纯ADAF的区别，我们发现动力学角度来说，clumpy-ADAF的整 体解重现了解析处理云块动力学时得到的云块和ADAF的速度分布趋势，而在温度分布上，clumpy-ADAF中的电子和离子各自 受云块黑体辐射冷却和摩擦加热的影响导致clumpy-ADAF中的热气体比纯ADAF的电子温度更低，离子温度更高。除了动力学结构 我们还计算了clumpy-ADAF的出射谱，由于云块的存在，clumpy-ADAF的出射谱会给出一个热成分，可能可以用于解释ADAF中 看到的一些热成分。 最后一章我们总结了本论文的主要内容，并展望了clumpy-ADAF后续的工作以及可能的应用。 |
| 学科主题 | 粒子物理与原子核物理 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210112]  |
| 专题 | 粒子天体物理中心_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 程诚. 博士论文-黑洞吸积流的两相动力学和辐射谱[D]. 北京. 中国科学院大学. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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