Масштабно-инвариантная мода в бесстолкновительных сферических звездных системах

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

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.

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

  1. J. Binney and S. Tremaine, Galactic Dynamics: 2nd ed. (Princeton Univ. Press, NJ, 2008), BT.
  2. А. Б. Михайловский, А. М. Фридман, Я. Г. Эпельбаум, ЖЭТФ 59, 1608 (1970).
  3. В. Л. Поляченко, И. Г. Шухман, Астрон. журн. 50, 97 (1973).
  4. В. Л. Поляченко, И. Г. Шухман, Астрон. журн. 50, 721 (1973).
  5. А. Г. Морозов, В. Л. Поляченко, И. Г. Шухман, Астрон. журн. 51, 75 (1974).
  6. J. Kalnajs, Astrophys. J. 205, 751 (1976).
  7. В. Л. Поляченко, И. Г. Шухман, Астрон. журн. 58, 933, (1981).
  8. E. V. Polyachenko, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 348, 345 (2004).
  9. E. V. Polyachenko, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 357, 559 (2005).
  10. C. Hamilton and T. Heinemann, arXiv:2011.14812 [astro-ph.GA] (2020).
  11. C. Hamilton, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 501, 3371 (2021).
  12. J. Y. Lau and J. Binney, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 507, 2241 (2021).
  13. J. Y. Lau and J. Binney, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 507, 2562 (2021).
  14. A. M. Fridman and V. L. Polyachenko, Physics of Gravitating Systems (Berlin: Springer-Verlag, 1984).
  15. P. L. Palmer, Stability of Collisionless Stellar Systems: Mechanisms for the Dynamical Structure of Galaxies (Dordrecht, Boston: Kluwer Academic Publishers, 1994).
  16. M. D. Weinberg, Astrophys. J. 421, 481 (1994).
  17. D. C. Heggie, P. G. Breen, and A. L. Varri, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 492, 6019 (2020).
  18. S. D. Mathur, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 243, 529 (1990).
  19. N. G. van Kampen, Physica 21(6), 949 (1955).
  20. Л. Д. Ландау, ЖЭТФ 16, 574 (1946).
  21. E. V. Polyachenko, I. G. Shukhman, and O. I. Borodina, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 503, 660 (2021).
  22. E. V. Polyachenko and I. G. Shukhman, Phys. Fluids 34(6), id. 064108 (2022).
  23. Ц. Ц. Линь, Теория гидродинамической устойчивости (М.: ИЛ, 1958).
  24. J. Barré, A. Olivetti, and Y. Y. Yamaguchi, J. Physics A: Mathematical and Theoretical 44(41), id. 405502 (2011).
  25. R. King, Astron. J. 71, 64 (1966).
  26. S. Tremaine, Astrophys. J. 625, 143 (2005).
  27. E. V. Polyachenko, V. L. Polyachenko, and I. G. Shukh-man, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 386, 1966 (2008).
  28. E. V. Polyachenko and I. G. Shukhman, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 451, 5120 (2015).
  29. M. Hénon, Ann. d’Astrophysique 23, 474 (1960).
  30. L. Hernquist, Astrophys. J. 356, 359 (1990).
  31. W. Jaffe, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 202, 995 (1983).
  32. H. C. Plummer, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 71, 460 (1911).
  33. R. W. Nelson and S. Tremaine, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 306, 1 (1999).
  34. M. Held, J. Atmospher. Sci. 42, 2280 (1985).

© Е.В. Поляченко, И.Г. Шухман, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах