Астрофизика. Рубрика в журнале - Математическая физика и компьютерное моделирование
Гидростатическая модель самогравитирующего оптически плотного межзвездного облака
Статья научная
Рассмотрена гидростатическая модель оптически плотного газопылевого межзвездного облака, находящегося в равновесии с собственной тяжестью и внешним излучением. Проведены численные расчеты стационарных распределений концентрации и температуры газа в облаке. Выявлены условия для возникновения конвективной неустойчивости.
Бесплатно
Кинематические свойства толстого диска галактики по данным каталога Breddles et al
Статья научная
Каталоги радиальных скоростей звезд, такие как RAVE, являются источником уникальных данных, позволяющим определять динамику Галактики в прошлом и в настоящее время. Основываясь на данных каталога Breddles et al. [4], содержащего наряду с расстояниями трехмерные скорости 16 146 звезд в околосолнечной окрестности, мы произвели выборку из 451 звезды, кинематически принадлежащих толстому диску Галактики, и провели анализ его кинематических характеристик. Определенное нами значение скорости вращения толстого диска галактики вблизи галактической плоскости ~200 км/с хорошо согласуется с определениями других авторов [7; 21]. Значения дисперсии скоростей толстого диска Галактики, определенные нами (R = 93,4 ± 15,2 км/с; Θ = 68,1 ± 5,9 км/с; Z = 54,8 ± 1,8 км/c), превышают значения, полученные в [2; 6; 7], что может свидетельствовать о наличии скрытой массы в толстом диске Галактики....
Бесплатно
Моделирование эволюции остатков сверхновых в мультифазной межзвездной среде
Статья научная
Представлены результаты двухмерного моделирования эволюции остатков сверхновой. Для корректного учета обменных процессов использованы реалистичные модели мультифазной межзвездной среды с явным разделением межоблачной среды и облаков HI с различными факторами объемного заполнения среды. Расчеты показывают, что при таком подходе расширение остатка происходит медленнее, чем в моделях с однородной межзвездной средой, с характерным параметром автомодельности Vt/R = 1/5 независимо от фактора заполнения.
Бесплатно
Модель образования молекулярных облаков в нашей галактике. Роль темного гало
Статья научная
Построена численная газодинамическая модель галактического газового диска с учетом спирального узора звездной компоненты Галактики с целью изучения механизмов формирова- ния гигантских молекулярных облаков. Проведено сравнение мелкомасштабных газовых струк- тур с данными наблюдений. Ставится вопрос о возможности влияния параметров, определяю- щих свойства темного гало, на характерные особенности гигантских молекулярных облаков.
Бесплатно
Модель формирования молекулярного водорода на поверхности пылевой частицы межзвездной среды
Статья научная
В работе предложена модель процесса формирования молекул водорода на поверхности пылевой частицы межзвездной среды. В качестве примера пылевой частицы рассмотрен крис- таллит оксида кремния. Полуэмпирическими и неэмпирическими методами квантовой химии рассчитаны геометрические характеристики, ультрафиолетовые и инфракрасные спектры пыле- вых частиц и частиц с адсорбированными на их поверхности атомами водорода. Проведено мо- делирование элементарного акта синтеза молекулы водорода на поверхности оксида кремния, показана энергетическая выгода данного процесса.
Бесплатно
Нейтронные звезды с анизотропным веществом
Статья научная
Рассмотрена модель нейтронной звезды, вещество которой предполагается анизотропным с неравными радиальным и тангенциальным давлениями. Используя реалистичные уравнения состояния, продемонстрировано влияние величины параметра анизотропии на соотношение масса - радиус нейтронных звезд и их внутреннюю структуру. Показано, что при определенных значениях этого параметра удается получить лучшее согласие модели с современными данными астрофизических наблюдений. Также, используя анализ линейной устойчивости, определена область устойчивых решений для систем с анизотропией.
Бесплатно
Неустойчивость ударной волны, образующейся при дисковой аккреции на невращающуюся черную дыру
Статья научная
В настоящей работе представлены результаты анализа устойчивости стоячей ударной волны, образующейся при дисковой аккреции на невращающуюся черную дыру. В рамках линейного анализа исследование устойчивости такой ударной волны сводится к решению задачи Штурма-Лиувилля на ограниченном интервале между ударным фронтом и звуковой точкой с соответствующими внешними и внутренними граничными условиями. Результаты численного решения задачи на собственные значения показывают, что стоячая ударная волна неустойчива относительно нерадиальных возмущений. Численное двумерное моделирование подтверждает результат линейного полуаналитического анализа на линейном режиме. На нелинейной стадии происходит насыщение неустойчивости и образование сильно деформированной асимметричной ударной волны.
Бесплатно
Об одной модели стационарной аккреции на черную дыру в режиме толстого диска с магнитным полем
Статья научная
Показано, что регулярное тороидальное магнитное поле в осесимметричном аккреционном потоке может выполнять ту же роль, что и угловой момент, препятствуя падению аккрецируемого вещества на центр поля. Используются предположения об осевой симметрии течения, малости углового момента (толстый диск) и доминировании тороидальной составляющей магнитного поля. Последнее условие обеспечивается полоидальными токами, так что диск по сути представляет собой замкнутый соленоид. Усреднение по вертикальной координате в предположении магнитогидродинамического равновесия позволяет редуцировать систему уравнений магнитной гидродинамики к системе ОДУ для переменных, зависящих только от радиуса, что делает модель аккреции квазисферической. Структура стационарного течения определяется двумя параметрами - параметром, аналогичным параметру Бонди в модели сферической аккреции без магнитного поля, и параметром, учитывающим интенсивность магнитного поля. На плоскости параметров найдена область, для которой течение имеет три особые точки, в том числе две седловые, отвечающие переходу течения через быструю магнитозвуковую скорость. Построено решение с ударным скачком, сшивающим два трансзвуковых течения.
Бесплатно
Определение собственных мод для гравитационной неустойчивости в газовом диске
Краткое сообщение
В работе приведены результаты численного расчета собственных мод в радиально неоднородном гравитирующем газовом диске. Определены собственные частоты гравитационно неустойчивых возмущений в линейном приближении для двухрукавных спиральных волн в различных моделях.
Бесплатно
Распределение пыли за фронтом галактической ударной волны: одномерная модель
Статья научная
Исследованы относительные расположения межзвездной пыли и фронта галактической ударной волны в спиральном рукаве галактики. В рамках двухжидкостной модели многоскоростного континуума «газ - пыль» показано, что пыль имеет тенденцию концентрироваться на задней стороне спирального рукава, в то время как фронт ударной волны должен устанавливаться на его передней по отношению к натекающему потоку межзвездного газа стороне. Сделан вывод о том, что области концентрации пыли в рукаве могут быть существенно пространственно разнесены с галактическим ударным фронтом и необязательно служат его точным трассером. Более того, существование пылевых прожилок может быть вообще не связано с наличием или отсутствием ударного фронта.
Бесплатно
Спиральные волны газа и гравитирующей плазмы в неосесимметричном гравитационном потенциале
Статья научная
Изучена возможность формирования спиральных волн плотности в звездном и газовом дисках галактик при наличии неосесимметричного гравитационного поля гало.
Бесплатно
Спиральные галактические волны, генерируемые темным гало
Статья научная
Построены численные модели газовых и звездных дисков в неосесимметричном внешнем гравитационном потенциале. Обсуждается возможность генерации галактических спиральных структур триаксиальным массивным темным гало.
Бесплатно
Статистическая обработка изображений спиральных галактик с полигональными структурами
Статья научная
В работе описана методика поиска и статистической обработки изображений галактик, содержащих спрямленные участки («вереницы») в спиральных рукавах. Для получения статистических данных были отобраны 102 галактики с полигональными структурами. Построены гистограммы для распределений по диапазонам значений следующих характеристик: абсолютная величина галактики ???? (для ??0 = 75 км/с Мпк); отношение массы нейтрального водорода к светимости галактики ??????/???? (в солнечных единицах); число обнаруженных «верениц» в данной галактике, распределение количества «верениц» по их длинам. В целом для полученной выборки галактик подтверждаются сделанные ранее А.Д. Черниным с соавторами выводы. Выявлено, что большая часть отобранных галактик является галактиками с баром. Имеется согласие геометрических параметров наблюдаемых объектов с результатами численного газодинамического моделирования.
Бесплатно
Численное моделирование внешних газовых спиралей в галактиках
Статья научная
В работе предложен физический механизм, отвечающий за формирование наблюдаемых структур в газовой компоненте на далекой периферии дисковых галактик. Современные данные наблюдений указывают на наличие протяженных спиральных структур на расстояниях в несколько раз превышающих оптический радиус дисков от центра галактик. Наиболее ярко такие образования отмечаются в ультрафиолетовом диапазоне и в оптических наблюдениях с долгой экспозицией. С помощью многомерного динамического моделирования галактических газовых дисков было показано, что универсальным механизмом формирования таких внешних спиралей может быть взаимодействие неосесимметричного распределения скрытой массы с веществом диска.
Бесплатно
Численное моделирование химической и динамической эволюции сталкивающихся облаков НI
Статья научная
В рамках самосогласованного подхода, учитывающего химическую, тепловую и динамическую эволюцию межзвездного газа, проведено численное моделирование столкновений облаков нейтрального водорода HI. В качестве химической модели межзвездного газа была выбрана хорошо известная модель Нельсона - Лангера (1997). Установлено, что при радиативном режиме столкновений происходит разрушение облаков с образованием плотных холодных филаментов, которые преимущественно находятся в атомарной фазе. Обилие молекулярного водорода в филаментах не превышает 0,1, угарный газ практически отсутствует. При адиабатическом режиме взаимодействия облака полностью разрушаются и все вещество облаков переходит в теплую фазу межзвездной среды.
Бесплатно
Статья научная
Описаны достижения и существующие проблемы в области численного моделирования химических процессов в межзвездной и межгалактической средах. Особое внимание уделено вопросам совместного моделирования неравновесной химической кинетики и газовой динамики. Представлена реализация метода самосогласованного моделирования динамических и химических процессов в межзвездной среде.
Бесплатно
