Масштабно-инвариантная мода в бесстолкновительных сферических звездных системах
- Авторы: Поляченко Е.В.1, Шухман И.Г.2
-
Учреждения:
- Институт астрономии Российской академии наук
- Институт солнечно-земной физики Российской академии наук СО РАН
- Выпуск: Том 100, № 11 (2023)
- Страницы: 1023-1032
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0004-6299/article/view/148089
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0004629923110087
- EDN: https://elibrary.ru/HISEKZ
- ID: 148089
Цитировать
Аннотация
Получено аналитическое решение возмущенных уравнений, существующее во всех эргодических моделях бесстолкновительных сферических звездных систем с единственным параметром длины. Данное решение соответствует вариациям этого параметра, т.е. растяжению/сжатию сферы при сохранении полной массы. При этом система остается в равновесном состоянии. Простота решения позволяет в явном виде дать выражения для функции распределения, потенциала и плотности во всех порядках теории возмущений. Это, в свою очередь, помогает внести ясность в понятие энергии возмущения, которая, являясь величиной второго порядка по амплитуде, не может быть вычислена в линейной теории. Показано, что корректное выражение для энергии возмущений, построенное с учетом возмущений 2-го порядка, и известное в литературе выражение для энергии возмущений в виде квадратичной формы, полученное в рамках линейной теории из возмущений 1‑го порядка, не совпадают. Однако обе эти энергии являются интегралами движения и отличаются лишь на константу. Полученное решение можно использовать для контроля корректности кодов и точности вычислений при численном исследовании бесстолкновительных звездных моделей.
Ключевые слова
Об авторах
Е. В. Поляченко
Институт астрономии Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: epolyach@inasan.ru
Россия, Москва
И. Г. Шухман
Институт солнечно-земной физики Российской академии наук СО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: shukhman@iszf.irk.ru
Россия, Иркутск
Список литературы
- J. Binney and S. Tremaine, Galactic Dynamics: 2nd ed. (Princeton Univ. Press, NJ, 2008), BT.
- А. Б. Михайловский, А. М. Фридман, Я. Г. Эпельбаум, ЖЭТФ 59, 1608 (1970).
- В. Л. Поляченко, И. Г. Шухман, Астрон. журн. 50, 97 (1973).
- В. Л. Поляченко, И. Г. Шухман, Астрон. журн. 50, 721 (1973).
- А. Г. Морозов, В. Л. Поляченко, И. Г. Шухман, Астрон. журн. 51, 75 (1974).
- J. Kalnajs, Astrophys. J. 205, 751 (1976).
- В. Л. Поляченко, И. Г. Шухман, Астрон. журн. 58, 933, (1981).
- E. V. Polyachenko, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 348, 345 (2004).
- E. V. Polyachenko, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 357, 559 (2005).
- C. Hamilton and T. Heinemann, arXiv:2011.14812 [astro-ph.GA] (2020).
- C. Hamilton, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 501, 3371 (2021).
- J. Y. Lau and J. Binney, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 507, 2241 (2021).
- J. Y. Lau and J. Binney, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 507, 2562 (2021).
- A. M. Fridman and V. L. Polyachenko, Physics of Gravitating Systems (Berlin: Springer-Verlag, 1984).
- P. L. Palmer, Stability of Collisionless Stellar Systems: Mechanisms for the Dynamical Structure of Galaxies (Dordrecht, Boston: Kluwer Academic Publishers, 1994).
- M. D. Weinberg, Astrophys. J. 421, 481 (1994).
- D. C. Heggie, P. G. Breen, and A. L. Varri, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 492, 6019 (2020).
- S. D. Mathur, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 243, 529 (1990).
- N. G. van Kampen, Physica 21(6), 949 (1955).
- Л. Д. Ландау, ЖЭТФ 16, 574 (1946).
- E. V. Polyachenko, I. G. Shukhman, and O. I. Borodina, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 503, 660 (2021).
- E. V. Polyachenko and I. G. Shukhman, Phys. Fluids 34(6), id. 064108 (2022).
- Ц. Ц. Линь, Теория гидродинамической устойчивости (М.: ИЛ, 1958).
- J. Barré, A. Olivetti, and Y. Y. Yamaguchi, J. Physics A: Mathematical and Theoretical 44(41), id. 405502 (2011).
- R. King, Astron. J. 71, 64 (1966).
- S. Tremaine, Astrophys. J. 625, 143 (2005).
- E. V. Polyachenko, V. L. Polyachenko, and I. G. Shukh-man, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 386, 1966 (2008).
- E. V. Polyachenko and I. G. Shukhman, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 451, 5120 (2015).
- M. Hénon, Ann. d’Astrophysique 23, 474 (1960).
- L. Hernquist, Astrophys. J. 356, 359 (1990).
- W. Jaffe, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 202, 995 (1983).
- H. C. Plummer, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 71, 460 (1911).
- R. W. Nelson and S. Tremaine, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 306, 1 (1999).
- M. Held, J. Atmospher. Sci. 42, 2280 (1985).
![](/img/style/loading.gif)