پایان نامه و قرن هجدهم

دانلود پایان نامه

شکل(4-15): نمایی از میدان مغناطیسی زاویهای داخلی در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………98
شکل(4-16): نمایی از میدان مغناطیسی سمتی داخلی در قرص استاندارد با فشار تابشی غالب در حضور میدان الکتریکی داخلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..98
فصل اول
مقدمهای بر فرآیند برافزایش
فصل اول
مقدمهای بر فرآیند برافزایش
مقدمهای بر فرآیند برافزایش
1-1 مقدمه
قرصهای برافزایشی بدون شک یکی از قدیمی ترین پدیدههای اختر فیزیکی می باشند. قرصهای برافزایشی در مرحله ای از نجوم ظاهر شدند که گالیله در سال 1610 میلادی و هویگنس در سال 1659 میلادی پی به سیستم حلقوی زحل بردند که یکی از اولین کشفیات بوسیله تلسکوپ میباشد [1]. قرص زحل نوعی متفاوت با قرصی است که در این پایان نامه مورد مطالعه قرار میگیرد. قرص زحل مرکب از ذرات گرد و غبار و یخ می باشد که در حال فعل و انفعال گرانشی و برخورد میباشند. اولین قرصی که فشار در آن نقش مهمی را ایفا میکرد، در نیمه دوم قرن هجدهم توسط کانت و لاپلاس مورد بررسی قرار گرفت، که هم اکنون به نام قرصهای پیش سیاره ای و پیش ستارهای شناخته می شوند. بحث سر اینکه آیا منظومه شمسی از قرص تشکیل شده است، امروزه بوسیله بسیاری از مشاهدات تایید شده است [2]. با استفاده از نسبیت عام و نتایج حاصل از سیاهچالهها، مطالعه قرصهای برافزایشی به مرحله مهمی رسیده است که میتوان آنها را یکی از منابع مهم برای تایید وجود سیاهچالهها دانست. اگرچه شواهد حاصل از مشاهدات مستقیم برای قرصهای برافزایشی خیلی مشکل است، اما بیشترین نامزدهای احتمالی برای وجود آنها در گستره عظیمی از اشیاء مانند اختروشها،هستههای فعال کهکشانی (AGN)، کهکشانهای بیضوی، دوتائیهای محکم، منبعهای عظیم پرتو x کهکشانی و احتمالا شیء بسیار مبهمSS433 (که گمان میرود ستاره نوترونی باشد) می باشند. از این منابع مختلف بیشترین احتمال مربوط به دوتائیهای پرتو x ، اختروشها و هستههای فعال کهکشانی میباشند، که انرژی کل خروجی آنها (در انرژیهای بالا) از مرتبهerg s-1 1048-1045می باشد. هنگامیکه با چنین پدیدههائی مواجه می شویم، بهترین فرآیند برای خروج انرژی از طریق گرانش می باشد [3]. برافزایش، استخراج انرژی پتانسیل گرانشی از مواد در حال سقوط بر روی یک پتانسیل گرانشی میباشد. اگرچه سوخت هسته ای، منبع انرژی ستاره مرکزی است که اجازه می دهد در مقابل نیروی گرانش حاصل از جرم خودش ایستادگی کند، ولی بیشتر پدیدههای پرانرژی در جهان بوسیله انرژی پتانسیل گرانشی قوت می گیرند که می توانند از طریق برافزایش آزاد شوند. این پتانسیل می تواند ناشی از شیء بسیار پر جرم فشردهای باشد که در مرکز کهکشانها متمرکز شدهاند یا اجرام ستارهای بسیار جوانی باشند که بوسیله گازی که از فرو ریزش ابر باقی مانده است، محاصره شده اند. در تمامی این موارد، مواد بوسیله جرم فشرده مرکزی در حال برافزایش میباشند و انرژی پتانسیل گرانشی در شکل تابش و گرما آزاد می شود. به طور کلی برافزایش شامل فروریزش چرخشی گاز بر روی یک جسم چگال مرکزی می شود. مسئله برافزایش گاز توسط یک ستاره در یک حرکت نسبی نسبت به گاز، اولین بار توسط هویل و لتیلتون در سال 1939 میلادی و سپس توسط بوندی و هویل در سال 1944 میلادی مورد بررسی قرار گرفت. حالتی که ستاره در حال برافزایش نسبت به گاز در حال سکون باشد، اولین بار توسط بوندی در سال 1952 میلادی مورد مطالعه قرار گرفت و به برافزایش بوندی مشهور شد و این برافزایش به مقدمه و پایه ای برای مطالعه قرص های برافزایشی به شکل امروزی تبدیل شد. اهمیت آزاد شدن انرژی توسط فرایند برافزایش جرم اولین بار توسط زلدوویچ و نوویکوو در سال 1964 و همچنین سالپیتر در همان سال مطرح شد. هایاکاوا و ماتسوکا در سال 1964 میلادی فرایند برافزایش در ستارگان دوتایی را به عنوان منبعی برای پرتو ایکس ستارگان مطرح کردند و شکلووسکی در سال 1967 میلادی Sco X_1 را به صورت برافزایش روی یک ستاره نوترونی تشریح کرد [4،5، 6،7].
در نیمه اول قرن بیستم کاوشهای بسیاری توسط اخترفیزیکدانان در آسمان صورت گرفت که طی آن تعداد زیادی منابع رادیویی کشف شد که از این منابع می توان به اخترنماها اشاره کرد. اخترنماها به صورت قابل توجهی درخشان هستند و در تمام طول موج های الکترومغناطیسی، از رادیویی تا پرتو ایکس و گاما تابش کرده و درخشندگی آنها در طول زمان تغییر می کنند. این دو خصوصیت باعث شد تا شرایط ویژه ای برای تشریح و توجیه منبع انرژی در اخترنماها به وجود بیاید. سوالی که مطرح شد این بود که منبع انرژی عظیم اخترنماها چیست؟
1-2 برافزایش بوندی
شکل (1-1). نمایی از برافزایش کروی
شکل (1-1). نمایی از برافزایش کروی
یک برافزایش یکنواخـت متقـارن کروی را تحت میدان گرانشـی اطراف یک جرم نقطه ای در نظـر می گیریم. برافزایش کروی روی یک جسم گرانشی اولین بار توسط بوندی در سال 1952 میلادی مورد بررسی قرار گرفت و این نوع برافزایش به برافزایش بوندی مشهور است.
حال یک جریان متقارن کروی را در اطراف جسمی به جرم M در نظر می گیریم. جریان یکنواخت بوده و در جهت شعاعی یک بعدی می باشد. در این تقریب می توان از وشکسانی، میدان مغناطیسی و تابشی صرف نظر کرده و فرایند را بی دررو در نظر گرفت. تحت تقریب نیوتونی برای معادلات پیوستگی و اندازه حرکت، به ترتیب خواهیم داشت:

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   استراتژی بازاریابی صادراتی و آمیخته بازاریابی صادراتی

به طوریکه ν سرعت شاره بوده و برای برافزایش، منفی و برای بادها، مثبت است.
با در نظر گرفتن رابطه پلی تروپیک داریم:

در حالیکه γ ,K ثابت هستند.
با انتگرال گیری به معادلات پیوستگی جرم و برنولی می رسیم:

به طوریکه آهنگ برافزایش جرم است و در حال حاضر ثابت بوده و E هم ثابت برنولی می باشد.