 |
Астронет: В. В. Мусцевой, и др./Коуровка Аккреционно-струйные системы: история, результаты, перспективы http://variable-stars.ru/db/msg/1202465/node2.html |
1. Введение
Как показали наблюдения последних 15-20 лет,
аккреционно-струйные системы достаточно широко
распространены в астрофизике. В них реализуется ситуация, когда
падающее на гравитирующий центр вещество образует быстровращающийся диск,
одновременно с этим характерным видом
течения - дисковой аккрецией - присутствует отток газа
(outflows) в виде струйных выбросов, происходящих в направлениях,
перпендикулярных плоскости симметрии диска и, как правило,
биполярных. В струях чаще всего наблюдаются яркие излучающие узлы,
а оканчиваются они ярким объектом, представляющим собой ударную
волну большой интенсивности (bow shock), образованную вторжением
существенно сверхзвукового выброса в окружающую
аккреционно-струйную систему среду (рис. 1). Головная часть
джетов поэтому оказывается окруженной коконом горячего и сильно
турбулизованного газа, прошедшего через этот ударный фронт.
К аккреционно-струйным системам относятся протозвездные и молодые звездные системы с джетами, релятивистские струи из двойных систем, подобных SS-433, джеты в окрестностях активных ядер галактик и, возможно, протяженные джеты из радиогалактик.
Нам представляется, что наиболее интересные для численного моделирования аккреционно-струйные системы - протозвездные и молодые звездные объекты. Это обусловлено тем, что их наблюдают на наиболее ранней стадии эволюции, когда в них еще присутствуют все возможные компоненты - компактное ядро, создающее ньютоновский гравитационный потенциал, околозвездный диск аккрецирующего вещества, окружающая среда достаточно высокой плотности, расширяющаяся в этой среде со сверхзвуковой скоростью ударная оболочка и расположенный внутри последней существенно сверхзвуковой высококоллимированный биполярный струйный выброс газа с регулярно расположенными в нем излучающими узлами. Кроме того, эти объекты вполне адекватно описываются аппаратом механики сплошных сред, не отягощенным такими усложняющими факторами, как слабая столкновительность, сравнимое с газовым давление излучения, сверхкритическая аккреция и релятивистские эффекты.
Исторически сложилось так, что изучение динамики молодых звездных систем начиналось в двух направлениях - с исследования линейной стадии развития гидродинамической неустойчивости в струях (как правило, плоских, цилиндрических, или, в редких и исключительных случаях, постоянного угла раствора) и численного нелинейного моделирования этого процесса либо с численного моделирования возбуждения головной ударной волны (bow shock), возникающей при вторжении сверхзвуковой струи в однородную невозмущенную окружающую среду околозвездного облака. Это было связано с относительно слабыми возможностями приборов, из-за чего наблюдались только наиболее яркие объекты, а именно излучающие узлы в струях и головные части внешних ударных волн в расширяющихся оболочках.
Развитие средств наблюдательной астрономии и, в частности, вывод на орбиту космической обсерватории им. Хаббла привело к возможности наблюдения указанных объектов в различных спектральных диапазонах с недоступным ранее высоким разрешением. С другой стороны, быстрая эволюция вычислительной техники и технологии численного нелинейного моделирования сделали возможными вполне корректное решение задач в также недоступных ранее постановках, учитывающих различные усложняющие факторы и их взаимодействие.
В частности, это привело к достаточно бурной эволюции представлений авторов настоящей статьи об эволюции протозвездных и молодых звездных объектов, о чем и пойдет речь далее.
<< Титульный лист | Оглавление | 2. Неустойчивость Кельвина - Гельмгольца >>