مدلی ساده برای قرص‌های برافزایشی در تقریب پسا- نیوتونی

روشن, محمود; رنجبر, راضیه; عباسی, شهرام

doi:10.29252/ijpr.19.2.273

مدلی ساده برای قرص‌های برافزایشی در تقریب پسا- نیوتونی

نویسندگان

محمود روشن

راضیه رنجبر

شهرام عباسی

گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فردوسی مشهد

https://doi.org/10.29252/ijpr.19.2.273

چکیده

در این مقاله تحول زمانی قرص های برافزایشی در حد پسا- نیوتونی بررسی شده است. این قرص ها در اطراف اجسام فشرده گرانشی مانند سیاه‌چاله، ستاره نوترونی و یا کوتوله سفید تشکیل می شوند. اگر چه اکثر پژوهش های تحلیلی در این زمینه در چارچوب دینامیک و گرانش نیوتونی انجام شده اند، ضروری است برای مطالعه ساختار قرص ها در نزدیکی جسم مرکزی اثرات نسبیت را نیز در نظر بگیریم. بدین منظور با اضافه کردن تصحیحات پسا- نیوتونی به معادلات هیدرودینامیک سیالات، معادله تحول زمانی قرص برافزایشی را در حد پسا- نیوتونی به دست آورده و به کمک این معادله، چگالی سطحی قرص را که وابسته به شعاع و زمان است به صورت شبه تحلیلی به دست می آوریم. در نهایت به مقایسه تحول زمانی قرص برافزایشی در گرانش نیوتونی و پسا- نیوتونی می پردازیم.

کلیدواژه‌ها

قرص برافزایشی

حد پسا- نیوتونی

سیاه‌چاله

عنوان مقاله English

A simple model for accretion disks in the post-Newtonian approximation

نویسندگان English

M Roshan

R Ranjbar

SH Abbassi

چکیده English

p { margin-bottom: 0.1in; direction: ltr; line-height: 120%; text-align: left; }a:link { }

In this paper, the evolution of accretion disks in the post-Newtonian limit has been investigated. These disks are formed around gravitational compact objects such as black holes, neutron stars, or white dwarfs. Although most analytical researches have been conducted in this context in the framework of Newtonian dynamics and gravity, it is necessary to consider the effects of relativity on the structure of disks near the central body. To this end, by adding the post-Newtonian corrections to the hydrodynamic equations of the fluids, the equations for the time transformation of the accretion disks at the post-Newtonian limit were obtained; by using this equation, the surface density of the disk, which is dependent on radius and time, is got quasi- analytically. Finally, we compare the time evolution of the accretion disks in Newtonian and post-Newtonian gravity.

کلیدواژه‌ها English

accretion disk

post-Newtonian limit

black hole

1. H Bondi, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 112 (1952) 195.
2. J E Pringle and M J Rees, Astronomy & Astrophysics 21 (1972) 1.
3. N I Shakura and A R Sunyaev, Astronomy & Astrophysics 24 (1973) 335.
4. A Koratkar and O Blaes, Publications of the Astronomical Society of Japan 111 (1999) 1.
5. J Ghanbari, Sh Abbassi and N Jami al ahmadi, Iranian Journal of Physics Research 11, 1 (2011) 1.
6. B Paczynski and P J Wiita, Astronomy & Astrophysics 88 (1980) 23.
7. S L Shapiro and A P Lightman, ApJ. 204 (1976) 187.
8. R Narayan and I Yi, ApJ. 452 (1995) 710.
9. S Ichimaru, ApJ. 214 (1977) 840.
10. R Narayan, R Mahadevan, J E Grindlay, R G Popham, and C Gammie, ApJ. 492 (1998) 554.
11. T Manmato, ApJ. 534 (2000) 734.
12. J Ghanbari, S Abbasi, and A Tajmohammadi, Iranian Journal of Physics Research 9, 3 (2009) 294.
13. F Z Zeraatgari, E Delkhani, and Sh Abbassi, Iranian Journal of Physics Research 17, 5 (2017) 737.
14. R Narayan and I Yi, ApJ. 428(1994) L13.
15. F Yuan and R Narayan, Astronomy & Astrophysics 52 (2013) 529.
16. D N page and K S Thorne, ApJ. 191 (1973) 499.
17. K S Thorne, ApJ. 191 (1974) 507.
18. J M Bardeen, Nature 226 (1970) 64.
19. A Einstein, S B Preuss Akad Wiss, 47 (1915) 831.
20. S Chandrasekhar and F P Esposito, ApJ. 142 (1970) 153.
21. E Poisson and C Will, “Gravity Newtonian, Post Newtonian, relativistic”, University of Cambridge (2014).
22. Ph J Greenberg, ApJ. 164 (1971) 569.
23. C J Clarke and R F Carswell, “Principles of Astrophysical Fluid Dynamics”, University of Cambridge (2007).
24. A Ronveaux and F M Arscott, “Heun’s Differential Equations”, Oxford University Press (1995).