اواسط دهه و استاندارد

دانلود پایان نامه
2) الگوی قرص های برافزایشی با تابش ناکارآمد
1-9-1 قرص های استاندارد
یکی از پذیرفته شده ترین مدل ها در قرص هـای برافزایشـی مدل قرص استـاندارد شاکورا و سانیو می باشد که در سال 1973 میلادی ارائه شد و توانست جوابگوی طیف وسیعی از قرص ها باشد و همچنین با مشاهدات هم در توافق مناسبی باشد [62]. این قرص از لحاظ هندسی نازک بوده و از لحاظ اپتیکی ضخیم است و وشکسانی تلاطمی در این قرص مورد استفاده قرار می گیرد که گرمایش ناشی از آن به محض تولید از سیستم به واسطه تابش خارج می شود و درنتیجه آهنگ گرمایش و سرمایش در این قرص در حالت تعادل است. البته از آنجاییکه برای وشکسانی از مدل استفاده شده، به آن قرص مدل هم اطلاق می شود.
در این مدل شاره در حال برافزایش بر روی جسم مرکزی می باشد که در هر شعاعی دارای سرعت زاویه ای متفاوتی می باشد و در تمام شعاع ها نیروی جانب مرکز به وجود آمده با نیروی گرانش در تعادل است. بنابراین در اینگونه از قرص ها خواهیم داشت:

که در آن فاصله گاز تا جسم مرکزی، سرعت زاویه ای، ثابت گرانشی و جرم جسم مرکزی می باشد. بنابراین برای سرعت زاویه ای خواهیم داشت:

1-9-2 قرص های مدل
مدل قرص های استاندارد نمی تواند تابش های با انرژی بالا، مانند پرتوی گاما را توجیه کند. یکی از مهم ترین مسائلی که در مدل قرص های استاندارد در نظر گرفته نشد، عامل سرمایش پهن رفت است چراکه در مدل استاندارد، مواد برافزایشی به طور موضعی و موثری، انرژی تولید شده ناشی از وشکسانی را تابش می کنند. در این مدل بدلیل چگالی پایین ذرات پلاسما، در آهنگ برافزایش پایین جرم، اتلاف انرژی بواسطه تابش بسیار ناچیز است [48، 93].
مدل شامـل دو دسته اصلـی و و دو زیرمجموعـه و می شود که در ادامه به تشریح آن ها می پردازیم.
1-9-2-1 مدل
وقتی آهنـگ برافزایش زیر کپلـری باشد و کـدری بسیـار کم باشد و قرص از لحـاظ اپتیکـی نـازک باشد، هـا شکـل می گیـرند. ایـن نـوع از قـرص برافزایشـی در سال 1977 توسـط ایچی مارو پیش بینی شده بود [94] و از اواسط دهه 90 میلادی بود که بعد از کارهای مجزای نارایان و یی [91، 95]، آبرامویچ و چن و کیتو [39]، کار بر روی ها با جدیت دنبال شد. ها به جای تابش، از پهن رفت برای فرایند سرمایش استفاده می کنند. آن ها از لحاظ تابشی بسیار ناکارآمد بوده و از لحاظ هندسی ضخیم هستند و بیشتر حالت کروی دارند تا اینکه شبیه به قرص باشند، همچنین بسیار داغ بوده و دمایی نزدیک به دمای ویریال دارند. از آنجاییکه اینگونه قرص ها نسبت به مدل استاندارد شاکورا و سانیو، درخشندگی بسیار کمتری دارند، معمولا تابش غیر حرارتی با انرژی های پایین داشته و شامل اثرات شدید کامپتون می باشند.
ها معمولا چگالی کمی داشته و چنانچه چگالی گاز پایین باشد، گاز قادر نخواهد بود تا بواسطه تابش انرژی، با گرمای حاصل از وشکسانی در تعادل باشد. در این حالت گرمای تولید شده به وسیله وشکسانی به جای اینکه تابش شود، به همراه جریان به سمت داخل پهن رفت می شود، سپس قرص داغ شده و بنابراین از لحاظ هندسـی ضخیم می شود [96، 97] و به همین دلیل هم بادهـا و جت های شدیدی در این قرص ها ایجاد می شود [98].
ها ساختار متفاوتی دارند؛ بازدهی بولومتریک آن ها پایین است و طیف توزیع انرژی آن ها با نشر در دامنه طول موج های وسیع تر، متفاوت با قرص های دیگر می باشد. همچنین گمـان می رود که ها بدلیل انتقال ناکارآمد انرژی توسط یون های داغ به الکترون هایی که بیشتر تابش قرص را تولید می کنند، ساختاری دو دمایی داشته باشند.
جریان های برافزایشی با پهن رفت غالب در سال های اخیر به طور وسیعی مورد مطالعه قرار گرفت. به طور مثال نارایان و یی در سال 1994 و 1995 [91، 96]، آبرامویچ در سال 1995 [39]، ناکامورا در سال 1996 [99] و چاکرابارتی در سال 1996 میلادی [100]. معادلات دینامیکی پایه برای قرص های شامل پهن رفت آنتروپی اولین بار توسط پاسینسکی و بیسنوواتیی کوگان در سال 1981 [101] و ماچوترزب و پاسینسـکی در سال 1982 میـلادی [102] مورد بررسـی قرار گرفت. در مقایسـه با قرص های نازک مدل شاکورا و سانیو 1973 [62]، که مواد قرص به طور موثری توسط تابش موضعی انرژی که وشکسانی تولید می کند خنک می شوند، مدل جریان برافزایشی با پهن رفت غالب نارایان و یی اینطور فرض می کند که اتلاف وشکسانی یون ها را گرم کرده و کسر ثابت این انرژی تلف شده و به سمت داخل پهن رفت می شود و کسر به طور موضعی تابش می شود. فرض دیگر این است که مبادله انرژی بین الکترون ها و یون ها توسط پراکندگی کولمب باعث می شود که دمای یون خیلی بیشتر از دمای الکترون شده و بنابراین سرمایش ناکارآمد باشد. البته اسین در سال 1996 میلادی را در نظر گرفت [103].
توان تابش خروجی بر مقدار تقسیم می شود (که در آن آهنگ برافزایش جرم است)، که باعث می شود تا مقدارش بسیار کوچک شود، در نتیجه بازده تابش در ها بسیار کم است. ها شبه کروی بوده و از لحاظ اپتیکی ( به غیر از تابش سیکلوترون ) نازک هستند.
حالت اپتیکی نازک وقتی اتفاق می افتد که نرخ برافزایش جرم بسیار کم باشد، یعنی باشد و همچنین عمق اپتیکی بسیار پایین باشد. این نوع از قرص در سال 1976 میلادی توسط شاپیرو شناخته شد [9] و کار اولیه و تکمیلی روی این نوع از برافزایش روی سیاهچاله های اشباع شده در مراکز کهکشانی با درخشندگی پایین توسط ریز در سال 1982 پایه گذاری شد [104]؛ همچنین نارایان و یی در 1994 و 1995 [91، 92]، آبرامویچ در سال 1995 [34] و چن در سال 1995 [101]، خواص دینامیکی جریان را با توجه به نقش پهن رفت بررسی کردند و در این بررسی ها مشخص شد که این قرص ها از لحاظ حرارتی پایدار هستند.
در اینگونه از ها هم بوده، و دمای یونی خیلی بیشتر از دمای الکترونی است. به طوریکه نزدیک به دمای ویریال بوده و دمای الکترونی می باشد.
1-9-2-2 مدل
مدل استاندارد نه تنها در نواحی با تابندگی پایین، بلکه در نواحی با تابندگی بالا که آهنگ برافزایش جرم از آهنگ برافزایش جرم بحرانی بیشتر می شود هم نمی تواند جوابگو باشد. اخیرا اجرام با تابندگی بالا که به نظر می رسد آهنگ برافزایش جرم بالایی داشته باشند رصد شده اند که از جمله آن ها می توان به میکروکوازارها، منابع پرتو ایکس فوق درخشان و خطوط باریک کهکشان های سیفرت نوع (1) اشاره کرد. انفجار پرتو گاما هم چنانچه منجر به تولید سیاهچاله در مرکزش شود و برافزایش جرم روی سیاهچـاله تازه متولد شده، مولد اصلـی انرژی انفجارها باشـد، می تواند در این دسته قرار بگیرد.
اینگونه قرص ها که از لحاظ اپتیکی ضخیم هستند، نامیده می شوند.
1-9-2-2-1 خصوصیات قرص های
در آهنگ برافزایش جرم بسیار بالا یعنی ، عمق اپتیکی بسیار زیاد می شود و تابش در قرص گرفتار شده و نمی تواند در مقیاس زمانی برافزایش پراکنده شود [105، 106]. آنالیز جزئی این گونه حل ها توسط آبرامویچ در سال 1988 ارائه شد [107]؛ کسی که نشان داد که با وجود فشار تابشی غالب، چنین جریان هایی در مقابل ناپایداری وشکسانی [108] و ناپایداری حرارتی [109] پایدار هستند.
در اینگونه از ها بوده، یعنی آهنگ گرمایش بیشتر از سرمایش است و دمای یونی با دمای الکترونی برابر است [110]. این حالت در نواحی نزدیک به جسم مرکزی بسیـار دیده می شود و از آنجاییکه محیط کاملا یونیده است، بنابراین میدان مغناطیسـی هم نقش بسزایی در آن ایفـا می کند [91، 111].