Транзиентная динамика возмущений в астрофизических дисках

Д.Н. Раздобурдин^а, б, В.В. Журавлёв^б
^аМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Физический факультет, Ленинские горы 1 стр. 2, Москва, 119991, Российская Федерация
^бМосковский Государственный университет им. М.В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга, Университетский просп. 13, Москва, 119889, Российская Федерация

Рассмотрен круг вопросов, связанных с одной из главных нерешённых проблем в теории астрофизических дисков вообще и аккреционных дисков в частности — с проблемой возникновения в них эффективной вязкости в отсутствие магниторотационной неустойчивости. В этом случае вращательный поток невязкой жидкости с кеплеровским профилем угловой скорости спектрально устойчив, и кандидатом на механизм передачи энергии от регулярного движения к возмущениям становится транзиентный рост возмущений. Транзиентные возмущения качественно отличаются от мод возмущений и способны значительно усиливаться в сдвиговых потоках вследствие ненормальности контролирующего их эволюцию динамического оператора. Поскольку собственные векторы такого оператора и представляющие моды возмущений неортогональны друг другу, они могут интерферировать друг с другом во времени, давая транзиентный рост своих линейных комбинаций. Физически, растущее транзиентное возмущение представляет собой лидирующую спираль, ветви которой сокращаются дифференциальным вращением потока. Подробно обсуждается транзиентный рост вихревых сдвиговых гармоник в пространственно локальном пределе, а также методика поиска оптимальных возмущений, демонстрирующих наибольшее усиление. Особое внимание уделено вариационному методу получения таких решений, который заключается в итеративном интегрировании прямой и сопряжённой систем уравнений вперёд и назад во времени соответственно. Стиль изложения материала рассчитан на специалистов, для которых упомянутый круг вопросов является новым.

Текст pdf (1,1 Мб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0185.201511a.1129

Ключевые слова: гидродинамика, турбулентность, аккреционные диски
PACS: 02.30.−f, 02.60.Pn, 47.32.C−, 97.10.Gz, 97.82.Jw, 98.62.Mw (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0185.201511a.1129
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2015/11/a/
Web of Science

000369654900001
ADS NASA

2015PhyU...58.1031R
Цитата: Раздобурдин Д Н, Журавлёв В В "Транзиентная динамика возмущений в астрофизических дисках" УФН 185 1129–1161 (2015)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Русский

English

@article{Razdoburdin:2015,
	author = {Д. Н. Раздобурдин and В. В. Журавлёв},
	title = {Транзиентная динамика возмущений в астрофизических дисках},
	publisher = {Успехи физических наук},
	year = {2015},
	journal = {Усп. физ. наук},
	volume = {185},
	number = {11},
	pages = {1129-1161},
	url = {https://ufn.ru/ru/articles/2015/11/a/},
	doi = {10.3367/UFNr.0185.201511a.1129}
}

Поступила: 18 мая 2015, доработана: 1 сентября 2015, одобрена в печать: 8 сентября 2015

English citation: Razdoburdin D N, Zhuravlev V V “Transient dynamics of perturbations in astrophysical disks” Phys. Usp. 58 1031–1058 (2015); DOI: 10.3367/UFNe.0185.201511a.1129