Роман Рафиков

Университет Кэмбриджа

Куда течет газ в трехмерных аккреционных дисках

Классическая теория плоских (двумерных) аккреционных альфа-дисков предсказывает, что перераспределение углового момента в них неизбежно сопровождается движением вещества к центру диска. Как впервые было показано В. Урпиным (1984), ситуация кардинально меняется в трехмерных вязких дисках: несмотря на положительный темп аккреции, в экваториальной плоскости диска газ движется наружу, а не внутрь. В результате, в диске возникает глобальная система меридиональной циркуляции. Этот результат может иметь серьезные последствия для различных астрофизических процессов: переноса крупных полевых частиц во внешние области протопланетных дисков, выравнивания изотопного состава в системе Земля-Луна, влияния пограничных слоев на глобальные свойства аккреционных дисков, и т.д. В этом докладе я проведу обзор современных результатов, касающихся меридиональной циркуляции в дисках, для различных механизмов переноса углового момента (магниторотационная неустойчивость, вертикальная сдвиговая неустойчивость, и т.д.). На основе численных и аналитических результатов будет показано, что термодинамические свойства вязких дисков играют решающую роль в установлении в них меридиональной циркуляции. Также, будут предложены критические тесты, которые со временем позволят нам разобраться, может ли газ в аккреционных дисках течь наружу.