نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشکدة فیزیک دانشگاه شهید باهنرکرمان، کرمان ‏

چکیده

در این مطالعه، ما تحول زمانی قرص‌های برافزایشی با پهن‌رفت غالب را در حضور میدان مغناطیسی و وشکسانی شعاعی بررسی کرده‌ایم. از جواب‌های خودمشابهی وابسته به زمان برای حل معادلات مغناطو هیدرودینامیک یک بعدی در دستگاه مختصات کروی در صفحۀ قرص با صرف نظر کردن از وابستگی زاویه‌ای کمیات مسئله استفاده کرده‌ایم. اگرچه در مطالعات قبلی فقط از مولفة وشکسانی سمتی υ به عنوان عامل تلاطم در انتقال تکانه زاویه‌ای و از پارامتر α به عنوان ضریب وشکسانی استفاده می‌شد، اخیراً مطالعات نشان می‌دهد که ساختار قرص تحت تأثیر مولفة شعاعی وشکسانی است. در مطالعة حاضر، ما نسبت مؤلفه شعاعی به مؤلفة سمتی وشکسانی را برابر با کمیت بدون بعد 𝜉 فرض کرده‌ایم و از کمیت‌های 𝜉 و β (که نسبت فشار مغناطیسی به فشار گاز تعریف می‌شود) به عنوان پارامتر‌های آزاد، برای بررسی اثر وشکسانی شعاعی و میدان مغناطیسی استفاده کرده‌ایم. نتایج نشان می‌دهد که یک نقطة عبور صوتی وجود دارد که این نقطه با افزایش پارامتر میدان مغناطیسی و وشکسانی شعاعی به سمت نواحی بیرونی قرص حرکت می‌کند. با افزایش پارامتر β، در نواحی بیرونی سرعت برافزایشی مواد کاهش می‌یابد و قرص متراکم‌تر می‌شود. همچنین در تمام نواحی چرخش زیرکپلری است. رفتار پارامتر 𝜉 در فواصل نزدیک و میانی قرص مشابه با پارامتر میدان مغناطیسی است. در نواحی دورتر با افزایش 𝜉 آهنگ فروریزش مواد بیشتر می‌شود و در نتیجه عمر قرص با حضور پارامتر وشکسانی شعاعی کمتر می‌شود. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Time-dependent evolution of magnetic accretion flow with radial viscosity

نویسنده [English]

  • M Ghasemnezhad

Physics Faculty, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.

چکیده [English]

In this study, we have considered time dependent evolution of advection dominated accretion flow (ADAF) in the presence of the toroidal magnetic field and radial viscosity. We have used time-dependent self-similar solutions for solving the 1D MHD equations in the spherical coordinates in the equatorial plane () and we have neglected terms with any θ and φ dependence. While the azimuthal viscosity υ as the turbulence factor in transporting the angular momentum and α-prescription for kinematic coefficient of viscosity is used in the most previous studies, recent studies show the disc structure can also be affected by the radial viscosity υr. In this work, we have assumed that the ratio  is a dimensionless parameter 𝜉. We use ξ and β variables as free parameters to consider the effects of magnetic field and radial viscosity. The solutions indicate a transonic point in the accretion flow. This point approaches to outward by increasing the magnetic field and radial viscosity. Also, by adding strength of the magnetic field, the radial-velocity of the disc decreases and the disc compresses. Also, the flow is sub-Keplerian at all radii. The 𝜉 parameter has the same behavior in the inner and intermediate regions of the flow but in the outward of the flow, by adding the 𝜉 parameter, accretion rate increases and hence, it is expected that the disc has a shorter lifetime with radial viscosity.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • accretion
  • accretion disc
  • magnetic field
  1.  

    1. F Yuan and R Narayan, ARA&A 52 (2014)
    2. N I Shakura and R A Sunyaev, A&A 24 (1973) 337.
    3. R Narayan and I Yi, ApJ 428 (1994) L13.
    4. R Narayan and I Yi, ApJ 444 (1995) 231.
    5. S Kato, J Fukue, and S Mineshige, “Black-Hole Accretion Disks - Towards a New Paradigm”Kyoto University Press(2008).
    6. S Ichimar, ApJ 214 (1977) 840.
    7. S Mineshige, K Nakamaya and M Umemura, PASJ, 49 (1997) 439.
    8. S Abbassi, J Ghanbari and F Salehi, A&A 460 (2006) 357.
    9. S Shadmehri, A&A 460 (2006) 357.
    10. W J Duschl, P A Strittmatter, and P L Biermann, A&A 357 (2000) 1123.
    11. J Ghanbari, S Abbassi and N Jamialahmadi, Iranian Journal of Physics Research 11 (2011) 1 (Persian).
    12. A Khesali, K Faghei, MNRAS 389 (2008) 1218.
    13. A Khesali, K Faghei, MNRAS 398 (2009) 1361.
    14. M Ghasemnezhad and S Abbassi, MNRAS 456 (2016) 71.
    15. M Ghasemnezhad and S Abbassi, MNRAS 469 (2017) 3307.
    16. S Hirose, J H Krolik, J P De Villiers, and J F Hawley, 606 (2004) 1083.
    17. C Akizuki and J Fukue, 58 )2006( 469.
    18. S Avachat, E S Perlman, K Li, and K Kosak, AAS. 231 (2018) 44007A.
    19. R Narayan, A Sadowski, R F Penna, and A K Kulkarni, MNRAS. 426 (2012) 3241.
    20. F Yuan, Z Gan, R Narayan, A Sadowski, D Bu, and X N Bai, ApJ. 804 (2015)101.
    21. T Beckert, 539 )2000( 223.
    22. S M Ghoreyshi and M Shadmehri, MNRAS 493 (2020) 5107G.
    23. Q D Wang, et al., Science 341 (2013) 981.
    24. J M Miller, et al., ApJ. 821(2016) L9.