吸積盤

吸積盤是一種結構，由圍繞大質量中心體進行軌道運動的擴散物質形成。 中央天體通常是一顆恒星。 摩擦、不均勻的輻照度、磁流體動力學效應和其他力會引起不穩定性，導致圓盤中的軌道物質向內螺旋向中心體移動。 重力和摩擦力壓縮并升高材料的溫度，導致電磁輻射的發射。 該輻射的頻率范圍取決于中心物體的質量。 年輕恒星和原恒星的吸積盤輻射紅外線； 那些在 X 射線光譜部分中的中子星和黑洞周圍。 對吸積盤振蕩模式的研究被稱為盤震學。

吸積盤噴流：為什么圍繞某些物體的圓盤會沿其極軸噴出噴流？ 天文學家利用這些噴流來做任何事情，從消除正在形成的恒星中的角動量到使宇宙再電離，但它們的起源仍未得到很好的理解。

吸積盤是天體物理學中普遍存在的現象； 活躍的星系核、原行星盤和伽馬射線暴都涉及吸積盤。 這些圓盤經常會產生來自中心物體附近的天體物理噴流。 噴流是星盤系統在不損失太多質量的情況下釋放角動量的有效方式。

自然界中發現的最壯觀的吸積盤是活躍的星系核和類星體的吸積盤，它們被認為是星系中心的大質量黑洞。 當物質進入吸積盤時，它會遵循一條稱為趨向線的軌跡，該軌跡描述了一種向內的螺旋。 這是因為粒子在湍流中相互摩擦和彈跳，引起摩擦加熱，輻射能量，降低粒子的角動量，使粒子向內漂移，驅動向內螺旋。 角動量的損失表現為速度的降低； 以較慢的速度，粒子必須采用較低的軌道。 當粒子落入這個較低的軌道時，它的一部分重力勢能轉化為增加的速度，粒子獲得速度。 因此，盡管粒子現在比以前行進得更快，但它已經失去了能量； 但是，它失去了角動量。 隨著粒子的軌道越來越近，它的速度增加，隨著速度的增加，摩擦加熱隨著越來越多的粒子勢能被輻射出去而增加； 黑洞的吸積盤足夠熱，可以在事件視界外發射 X 射線。 類星體的高光度被認為是氣體被超大質量黑洞吸積的結果。 恒星潮汐瓦解時形成的橢圓形吸積盤在星系核和類星體中很典型。 吸積過程可以將物體質量的大約 10% 到 40% 以上轉化為能量，而核聚變過程的這一比例約為 0.7%。 在緊密的雙星系統中，質量較大的主成分演化得更快，當質量較小的伴星達到巨星狀態并超過其洛氏瓣時，它已經變成白矮星、中子星或黑洞。 然后氣流從伴星發展到主星。 角動量守恒阻止了從一顆恒星到另一顆恒星的直線流動，而是形成了一個吸積盤。

圍繞金牛座 T 星或赫比格星的吸積盤被稱為原行星盤，因為它們被認為是行星系統的祖先。 在這種情況下，吸積氣體來自形成恒星的分子云，而不是伴星。

在 20 世紀 40 年代，模型首先源自基本的物理原理。 為了與觀察結果一致，這些模型必須調用一種未知的角動量重新分配機制。 如果物質要向內下落，它不僅要失去引力能，還要失去角動量。 由于圓盤的總角動量守恒，落入中心的質量的角動量損失必須由遠離中心的質量的角動量增益來補償。 換句話說，角動量應該向外傳輸以使物質吸積。 其中 Ω? 表示流體元素的角速度，R? 表示到旋轉中心的距離，吸積盤應該是層流。 這阻止了角動量傳輸的流體動力學機制的存在。