Акреція

Акреція — процес падіння речовини на космічне тіло з зовнішнього середовища.

G359.23-0.82.Mouse.XRay.Radio.jpg PSR J1747-2958, що рухається зі швидкістю ~600 км/с через міжзоряний газ. Видно конус ударної хвилі (радіозображенне, синій колір) і хмари плазми, розігріті вторинною ударною хвилею на межі магнітосфери (рентгенівське зображення, жовтий колір).]]

У випадку випромінюючих тіл (зірок) акреція газу можлива лише за умови, що світність тіла не перевищує критичну світність, при якій гравітаційні сили перевищують тиск випромінювання тіла, що тяжіє.

Акреція в однорідному середовищі

Для нерухомого відносно тіла газового середовища акреція сферично симетрична. У випадку випромінюючих тіл (зірок) сферично симетрична акреция газу можлива лише за умови, що світність тіла не перевищує критичну світність, при якій гравітаційні сили перевищують тиск випромінювання тіла, що тяжіє.

Для рухомих гравітуючих тіл акреція близька до сферично симетричної при швидкості руху тіла, що менша за швидкості звуку в середовищі. При надзвукових швидкостях руху гравітуючого тіла через газове середовище, акреція на нього відбувається в конусі, розташованому позаду тіла і обмеженого викликаною ним ударною хвилею.

Акреция в магнітному полі

При акреції плазми на небесне тіло, що володіє власним магнітним полем, механізми акреції визначаються магнітогідродинамічною взаємодією плазми з магнітним полем.

Якщо тиск магнітного поля в межах небесного тіла перевищує газовий тиск плазми, що акреціює, то акреція зупиняється на відстані альвенівського радіусу, тобто на межі магнітосфери і спрямовується на магнітні полюси небесного тіла. Необхідною умовою акреції плазми на магнітні полюси є її проникнення всередину магнітосфери, яке відбувається за рахунок розвитку гідромагнітних нестійкостей типу нестійкості Релея-Тейлора. Межа магнітосфери (магнітопауза) визначається умовою рівності тисків магнітного поля і набігаючої плазми, тобто радіус магнітосфери (альвенівский радіус $r_A$ ) визначається співвідношенням:

${1 \over {8\pi }}B^2 (r_A ) = {1 \over 2}\rho V^2 (r_A )$

де В — магнітне поле небесного тіла, $\rho$ і V — відповідно пгустина і швидкість потоку набігаючої плазми.

Акреция в тісних подвійних системах

Mira.UV.Accretion.jpg Міри (омікрон Кита), зроблене космічним телескопом ім. Хабла в ультрафіолетовому діапазоні. На фотографії видно акреційний «хвіст», що направлений від основного компонента — червоного гіганта до компаньйону — білого карлика]] У випадку подвійних систем акреція істотно асиметрична і може вносити значний внесок в еволюцію як самої системи, так і її компонентів. Найбільш інтенсивна акреція в подвійних системах відбувається коли в процесі еволюції один з компонентів заповнює свою порожнину Роша, що призводить до перетікання речовини на сусідню зірку через внутрішню точку Лагранжа L₁. В цьому процесі речовина, яка перетікає, утворює акреційний диск, відповідальний за багато спостережливих феноменів рентгенівських джерел.

Астрономічні феномени, які викликані акрецією

Nova.V838Mon.Oct.2004.jpg V 838 Mon)]] Найцікавіші явища викликається акрецією на компактну і таку, що проеволюціонувала, компоненту подвійної системи.

Нестаціонарна акреція на білі карлики у випадку, якщо компаньйоном є масивний червоний карлик, призводить до виникнення карликових нових (зірок типу U Gem (UG) і новоподібних змінних зірок.
Акреція на білі карлики, що володіють сильным магнітним полем, направляється в район магнітних полюсів білого карлика, і циклотронний механізм випромінювання акреціюючої плазми в приполярних областях сильного викликає сильну поляризацію випромінювання у видимій області (поляри і проміжні поляри).
Акреція на білі карлики багатої на водень речовини призводить до його накопичення на поверхні (що складається переважно з гелію) і розігрівання до температур реакції синтезу гелію, що, у випадку розвитку теплової нестійкості призводить до вибуху, що спостерігається як спалах нової зірки.
Достатньо тривала та інтенсивна акреція на масивний білий карлик призводить до перевищення його масою межі Чандрасекара і гравітаційного колапсу, що спостерігається як спалах наднової типу Ia.
Акреція на поверхню нейтронних зірок з накопиченням на їх поверхні і утворенням виродженої оболонки (див. вироджений газ), що багата на водень і гелій, призводить до вибухового термоядерного синтезу. Такі об'єкти спостерігаються як спалахуючі рентгенівські джерела з періодом від кількох годин до кількох днів (барстери).
При акреції на нейтронні зірки, що володіють сильным магнітним полем, тиск магнітного поля в магнітосфері нейтронної зірки порівнюється з тиском акреціюючого потоку іонізованої речовини і каналізує потік акреціюючої плазми в область магнітних полюсів. Внаслідок обертання нейтронної зірки поток випромінювання, що спостерігається, періодичний; такі системи спостерігаються як рентгенівські пульсари.
При акреції на чорні діри надгарячий акреційний диск спостерігається як рентгенівське джерело.

Посилання

Астрофізика

Gourt Home::Gourt :: Акреція

Акреція в однорідному середовищі

Акреция в магнітному полі

Акреция в тісних подвійних системах

Астрономічні феномени, які викликані акрецією

Посилання