THE FORMATION AND THE EVOLUTION OF LARGE-SCALE VORTEX STRUCTURES IN STELLAR ACCRETION DISKS

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Explaining the causes of angular momentum transfer in accretion stellar disks is an important astrophysical problem, since it is the process that determines the rate of accretion of matter onto the central gravitating body. Previously, within the framework of a two-dimensional approach, it was shown that the introduction of small perturbations into the flow of disk matter leads to the appearance of shear instability. This process is accompanied by the development of large-scale vortex structures. Their movement and evolution lead to a redistribution of angular momentum in the accretion disk. The action of the described mechanism was previously studied numerically only within a two-dimensional approximation, so the goal of the current work is to carry out full-scale three-dimensional modeling. The processes under study are described within the framework of the system of equations of ideal gas dynamics. The article briefly describes the method for their numerical integration, which is based on a conservative finite-difference scheme and the solution of the Riemann problem. The initial data is a stationary toroidal gas state surrounded by a matter with low density and pressure. At the next step, small perturbations of one of the gas-dynamic variables are introduced. The modeling and analysis of the results of numerical calculations show the emergence of vortex structures in the shear flow of a three-dimensional accretion disk. Their movement is accompanied by a redistribution of matter and angular momentum in the volume of the disk, leading to accretion of matter onto the central body.

Sobre autores

Z. Livenets

National Research Nuclear University MEPhI; The Federal State Unitary Enterprise Dukhov Automatics Research institute

Email: alex_lugovsky@mail.ru
Russia, Moscow; Russia, Moscow

A. Lugovsky

Keldysh Institute of Applied Mathematics of the RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: alex_lugovsky@mail.ru
Russia, Moscow

Bibliografia

  1. М. В. Абакумов, С. И. Мухин, Ю. П. Попов, В. М. Чечеткин, Астрон. журн. 73 (3), 407 (1996).
  2. O. A. Kuznetsov, R. V. E. Lovelace, M. M. Romanova, and V. M. Chechetkin, 514 (2), 691 (1999).
  3. Н. И. Шакура, Астрон. журн. 49 (5), 921 (1972).
  4. J. F. Hawley, 528 (1), 462 (2000).
  5. Е. П Велихов, ЖЭТФ 36 (5), 1398 (1959).
  6. S. A. Balbus and J. F. Hawley, 376, 214 (1991).
  7. H. H. Klarh and P. Bodenheimer, 582 (2), 869 (2003).
  8. O. M. Belotserkovskii, V. M. Chechetkin, S. V. Fortova, A. M. Oparin, Yu P. Popov, A. Yu. Lugovsky, and S. I. Mu-khin, Astron. Astrophys. Trans. 25 (5–6), 419 (2006).
  9. O. M. Belotserkovskii, A. M. Oparin, and V. M. Chechetkin, Turbulence: new approaches (Cambridge Intern. Sci. Pub., 2005).
  10. А. Ю. Луговский, Ю. П. Попов, Журн. вычисл. мат. и мат. физики 55 (8), 1444 (2015).
  11. А. Ю. Луговский, В. М. Чечеткин, Астрон. журн. 89 (2), 120 (2012).
  12. А. Ю. Луговский, С. И. Мухин, Ю. П. Попов, В. М. Чечеткин, Астрон. журн. 85(10), 901 (2008).
  13. Е. П. Велихов, А. Ю. Луговский, С. И. Мухин, Ю. П. Попов, В. М. Чечеткин, Астрон. журн. 84 (2), 177 (2007).
  14. Т. Г. Елизарова, А. А. Злотник, М. А. Истомина, Астрон. журн. 95 (1), 11 (2018).
  15. Т. Г. Елизарова, М. А. Истомина, Квазигазодинамический алгоритм для полярной системы координат и пример численного моделирования неустойчивостей в аккреционном диске, Препринт ин-та прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН № 92 (2016).
  16. P. Collela and P. R. Woodward, J. Comput. Phys. 54 (1), 174 (1984).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (65KB)
3.

Baixar (67KB)
4.

Baixar (340KB)
5.

Baixar (121KB)
6.

Baixar (79KB)
7.

Baixar (232KB)
8.

Baixar (439KB)
9.

Baixar (1MB)
10.

Baixar (1MB)
11.

Baixar (83KB)
12.

Baixar (571KB)
13.

Baixar (531KB)

Declaração de direitos autorais © З.Д. Ливенец, А.Ю. Луговский, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».