Роль батарейного механизма Бирмана в возникновении магнитных полей аккреционных дисков
- Авторы: Андреасян Р.Р.1, Марчевский И.К.2, Михайлов Е.А.3,4
-
Учреждения:
- Бюраканская астрофизическая обсерватория им. В. А. Амбарцумяна НАН РА
- Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
- Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
- Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук
- Выпуск: Том 101, № 3 (2024)
- Страницы: 213-221
- Раздел: СТАТЬИ
- URL: https://journals.rcsi.science/0004-6299/article/view/264784
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0004629924030024
- EDN: https://elibrary.ru/KJZDHM
- ID: 264784
Цитировать
Аннотация
В настоящий момент практически не вызывает сомнений, что аккреционные диски, окружающие такие компактные астрофизические объекты, как черные дыры, белые карлики и нейтронные звезды, могут обладать структурами магнитного поля. Так, они объясняют перенос момента количества движения между различными частями диска и некоторые другие процессы. Существуют различные способы объяснения возникновения данных магнитных полей. В настоящей работе рассмотрена возможность генерации магнитных полей за счет батарейного механизма Бирмана. Он связан с радиальными потоками протонов и электронов. Учитывая их различные массы, они по-разному взаимодействуют с вращающейся средой, создавая круговые токи, порождающие магнитные поля. Ранее подобный процесс изучался для галактических дисков и было показано, что батарейный механизм может порождать начальные магнитные поля в подобных объектах. В данной работе рассмотрено действие батареи Бирмана для аккреционных дисков. Это требует решения интегрального уравнения второго рода, возникающего с учетом самодействия магнитного поля. Показано, что созданные с ее помощью поля оказываются достаточно значимыми и могут играть важную роль в эволюции магнитных полей в дисках.
Ключевые слова
Об авторах
Р. Р. Андреасян
Бюраканская астрофизическая обсерватория им. В. А. Амбарцумяна НАН РА
Автор, ответственный за переписку.
Email: astrep@pleiadesonline.com
Армения, Бюракан
И. К. Марчевский
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Email: astrep@pleiadesonline.com
Россия, Москва
Е. А. Михайлов
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук
Email: astrep@pleiadesonline.com
Россия, Москва; Москва
Список литературы
- N. I. Shakura and R. A. Sunyaev, Astron. and Astrophys. 337, 24 (1973).
- R. Tylenda, Acta Astronautica 31, 127 (1981).
- B.T. Gänsicke, T.R. Marsh, J. Southworth, and A. Rebassa-Mansergas, Science 314 (5807), 1908 (2006).
- S.H. Lubow, J.C.B. Papaloizou, and J.E. Pringle, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 267(2), 235 (1994).
- S. Okuzumi, T. Takeuchi, and T. Muto, 785(2), id. 127 (2014).
- U. Torkelsson and A. Brandenburg, Astron. and Astrophys. 283, 677 (1994).
- G. Rüdiger, D. Elstner, and T. F. Stepinski, Astron. and Astrophys. 298, 934 (1995).
- M. Reyes-Ruiz and T. F. Stepinski, Astron. and Astrophys. 342, 892 (1999).
- С. А. Молчанов, А. А. Рузмайкин, Д. Д. Соколов, Успехи физ. наук 145(4), 593 (1985).
- Я. Б. Зельдович, А. А. Рузмайкин, Д. Д. Соколов, Магнитные поля в астрофизике (Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Ин-т компьютерных исследований, 2006).
- Д. Д. Соколов, Успехи физ. наук 185(6), 643 (2015).
- D. Moss, D. Sokoloff, and V. Suleimanov, Astron. and Astrophys. 588, id. A18 (2016).
- D. Boneva, E. Mikhailov, M. Pashentseva, D. Sokoloff, Astron. and Astrophys. 652, id. A38 (2021).
- L. Biermann and A. Schlüter, Phys. Rev. 82(6), 863 (1951).
- Е.А. Михайлов, Р.Р. Андреасян, Астрон. журн. 98, 795 (2021).
- E.A. Mikhailov and R.R. Andreasyan, Open Astronomy 30(1), 127 (2021).
- R.R. Andreasyan, I.K. Marchevsky, V.E. Martynova, and E.A. Mikhailov, Comm. Byurakan Astrophys. Observ. 69, 274 (2022).
- E. Kravchenko, M. Giroletti, K. Hada, D.L. Meier, M. Nakamura, J. Park, and R.C. Walker, Astron. and Astrophys. 637, id. L6 (2020).
- R.D. Blandford and R.L. Znajek, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 179, 433 (1977).
- I.W. Roxburgh, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 132, 201 (1966).
- R.E. Pudritz and J. Silk, 342, 650 (1989).
- R.M. Kulsrud, R. Cen, J.P. Ostriker, and D. Ryu, 480, 481 (1997).
- N.Y. Gnedin, A. Ferrara, and E.G. Zweibel, 539, 505 (2000).
- H. Lesch, A. Crusius, R. Schlickeiser, and R. Wielebinsky, Astron. and Astrophys. 217, 99 (1989).
- T. Arshakian, R. Beck, M. Krause, and D. Sokoloff, Astron. and Astrophys. 494, 21 (2009).
- A. King, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. Letters 456(1), L109 (2016).
- В. Ф. Сулейманов, Г. В. Липунова, Н. И. Шакура, Астрон. журн. 84, 612 (2007).
- И.Е. Тамм, Основы теории электричества (М.: Физматлит, 2003.)
- Г. Альвен, К.-Г. Фельтхаммар, Космическая электродинамика (М.: Мир, 1967).
- Р.Р. Андреасян, Астрофизика 39(1), 111 (1996).
- К.С. Кузьмина, И.К. Марчевский, Прикладная математика и механика 83(3), 495 (2019).
- И.К. Марчевский, К.С. Сокол, Ю.А. Измайлова, Вестник МГТУ. Сер. Естественные науки 6, 33 (2022).
- И.К. Лифанов, Метод сингулярных интегральных уравнений и численный эксперимент (М.: ТОО Янус, 1995).
- Е.П. Велихов, ЖЭТФ 36, 1399 (1959).
- A. Brandenburg and K.J. Donner, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 288, L29 (1997).
- N. Shakura, K. Postnov, D. Kolesnikov, and G. Lipunova, Physics Uspekhi 66(12), 1262 (2023), arXiv:2210.15337 [astro-ph.HE].