黑洞自轉與吸積盤內邊緣半徑的關聯(lián)
本文選題:黑洞 切入點:吸積盤 出處:《華中科技大學》2011年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:當黑洞吸積盤的內邊緣分別固定在最內束縛圓軌道和最內穩(wěn)定圓軌道上時,黑洞的質量和吸積盤內邊緣的乘積是常數(shù)。在本文中,這種關系叫做MR關系,也就是黑洞的質量(M)和吸積盤的內邊緣半徑(R)的乘積是常數(shù)。本文在不同的情況下分別討論了MR關系的正確性。結果顯示,黑洞質量和吸積盤的內邊緣半徑的乘積,當吸積盤的內邊緣分布在最內穩(wěn)定圓軌道和最內束縛圓軌道之間時,這個乘積是單調減小的。另外,我們還討論了有磁耦合(MC)機制存在的情況下的MR關系。雖然在理論上講,黑洞質量和吸積盤最內穩(wěn)定圓軌道的的乘積,在磁耦合機制存在的情況下,當黑洞自旋大于(或者小于)某些關鍵值的時候,這個乘積會隨著時間的推移增加(或者減小)。這個關系對相當長時間(比如說大于一百萬年的時間)的愛丁頓吸積率也是正確的。本文的工作主要在于以下幾個方面: 首先,我們簡要介紹了黑洞吸積盤的基本理論以及BZMC共存機制模型,還介紹了黑洞吸積盤內邊緣半徑的變化。BZMC共存模型為后面文章里介紹在該機制下的MR關系奠定了基礎。黑洞內邊緣半徑在吸積過程中的演化是全文的主要概念之一,為MR關系的論證做鋪墊。 其次,我們介紹了黑洞自轉與黑洞吸積盤內邊緣半徑演化的關聯(lián)。結果表明,當黑洞吸積盤的內邊緣分別位于最內穩(wěn)定圓軌道(ISCO)和最內束縛圓軌道(ISBO)時,黑洞質量與黑洞吸積盤的內邊緣半徑乘積(MR關系)是常數(shù)。在此基礎上我們討論了MR關系的有效性:(1)吸積盤內邊緣軌道位于最內穩(wěn)定圓軌道和最內穩(wěn)定圓軌道之間時的MR關系,(2)有磁耦合過程的MR關系。 最后,我們介紹了MR關系在天體物理學上的運用。MR關系在天體物理的應用主要是兩個方面,一個是在黑洞雙星上的應用,另一個是關于類星體射電二分的應用。
[Abstract]:When the inner edge of a black hole accretion disk is fixed on the innermost bound circular orbit and the innermost stable circular orbit, the mass of the black hole and the product of the inner edge of the accretion disk are constant. In this paper, the correctness of Mr relation is discussed in different cases. The result shows that the product of black hole mass and inner edge radius of accretion disk is a constant. When the inner edge of the accretion disk is distributed between the innermost stable circular orbit and the innermost bound circular orbit, the product is monotonously reduced. The product of the mass of the black hole and the innermost stable circular orbit of the accretion disk, when the spin of the black hole is greater than (or less) than certain critical values when the magnetic coupling mechanism exists, This product will increase (or decrease) over time. This relationship is also true for a considerable period of time (say, more than a million years) of the Eddington accretion rate. First of all, we briefly introduce the basic theory of black hole accretion disk and the BZMC coexistence mechanism model. The coexisting model of edge radius in accretion disk of black hole. BZMC coexisting model lays the foundation of Mr relation under this mechanism. The evolution of inner edge radius of black hole in accretion process is one of the main concepts in this paper. To pave the way for the argument of Mr relationship. Secondly, we introduce the relationship between black hole rotation and the evolution of edge radius in accretion disk of black hole. The results show that when the inner edge of black hole accretion disk is located in the innermost stable circular orbit (ISCO) and the innermost bound circular orbit (ISBOO), The relation between the mass of black hole and the inner edge radius of black hole accretion disk is constant. On this basis, we discuss the validity of Mr relation: 1) the edge orbit of accretion disk lies in the innermost stable circle orbit and the innermost stable circle orbit. There is a Mr relation in magnetic coupling process. Finally, we introduce the application of Mr relation in astrophysics. The application of Mr relation in astrophysics is mainly in two aspects, one is on black hole binaries and the other is on quasar radio dichotomy.
【學位授予單位】:華中科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:P145.8
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