Осесимметричные стационарные течения в астрофизике.
Год: 2006
Автор: Бескин В.С.
Жанр: Учебное пособие
Издательство: Физматлит
ISBN: 5-9221-0646-5
Язык: Русский
Формат: DjVu
Качество: Распознанный текст (OCR)
Количество страниц: 384
Описание: Книга посвящена методу уравнения Греда-Шафранова, позволяющему на достаточно простом языке описывать идеальные осесимметричные стационарные течения, которые могут иметь место у самого широкого класса астрофизических объектов.
Из предисловия: Читателю предлагается монография, основанная на курсе лекций, который впервые был прочитан сотрудникам отдела теоретической астрофизики Национальной астрономической обсерватории (Митака, Япония) в 1998 году и затем читался как часть годового курса «магнитная гидродинамика» на кафедре проблем физики и астрофизики МФТИ, а также в ГАИШ МГУ. Она посвящена одному из наиболее известных аналитических подходов в современной астрофизике, восходящему к уравнению Грэда-Шафранова, названному по фамилии ученых, первыми сформулировавших это уравнение для статических магнитных конфигураций. Рассматриваемый метод позволяет на достаточно простом языке описывать идеальные осесимметричные стационарные течения, которые могут иметь место у самого широкого класса астрофизических объектов.
Многие, привлеченные удивительным блеском отдельных граней данной теории, полагали, что метод уравнения Грэда-Шафранова может быть использован как основной материал для построения работоспособных моделей реальных астрофизических источников. Однако, как оказалось, этот материал непригоден для строительства самого здания и может быть использован лишь в качестве фундамента для построения будущей теории. В таком контексте и следует рассматривать настоящий курс. Он в значительной степени нацелен на проведение дальнейших исследований, а не на подведение итогов.
Несколько слов следует сказать о необходимой подготовке. Предполагается, что читатель знаком с основными понятиями, используемыми в общей теории относительности (ковариантная производная, тензорная алгебра). Впрочем, как мы увидим, использование языка (3+1)-разложения, позволяющего сформулировать все законы на языке трехмерных векторов, имеющих прозрачный физический смысл, существенно упрощает изложение даже для наиболее сложного случая течений в окрестности вращающейся черной дыры. Здесь в качестве введения я настоятельно рекомендую ознакомиться с книгой «Черные дыры. Мембранный подход» (М.: Мир, 1988) под редакцией К. Торна, Р. Прайса и Д. Макдональда. В некотором смысле можно рассматривать настоящий курс как продолжение первых четырех глав этой замечательной книги (однако, как будет показано, сама мембранная трактовка не всегда позволяет правильно интерпретировать процессы, происходящие вблизи горизонта черной дыры). В остальном же все ключевые соотношения будут выведены по ходу изложения.
Оглавление
Предисловие 5
Введение 9
Глава 1. Гидродинамический предел - классические задачи аккреции и эжекции 13
1.1. Астрофизическое введение - аккреция на компактные объекты 13
1.2. Основные свойства трансзвуковых гидродинамических течений 23
1.3. Осесимметричные стационарные течения - нерелятивистский случай 34
1.4. Осесимметричные стационарные течения в окрестности черной дыры 57
1.5. Заключение 88
Приложение 89
Глава 2. Бессиловое приближение - магнитосфера радиопульсаров 91
2.1. Астрофизическое введение 91
2.2. Основные физические процессы 95
2.3. Генерация вторичной плазмы 106
2.4. Пульсарное уравнение 121
2.5. Энергетические потери пульсаров 132
2.6. Структура магнитосферы 144
Заключение 172
Глава 3. Бессиловое приближение - магнитосфера черной дыры 173
3.1. Астрофизическое введение - центральная машина в ядрах активных галактик 173
3.2. Основные уравнения 184
3.3. Механизм энерговыделения 199
3.4. Структура магнитосферы черной дыры 207
3.5. Заключение 221
Глава 4. Полная магнитогидродинамическая версия - ускорение частиц и образование струйных выбросов 222
4.1. Астрофизическое введение - коллимация и ускорение частиц 222
4.2. Основные уравнения 234
4.3. Общие свойства 257
4.4. Точные решения 291
4.5. Другие методы исследования 346
4.6. Заключение 358
Заключение 361
Список литературы 364
Доп. информация: Для студентов и аспирантов вузов, обучающихся по специальности «астрофизика».
Какой программой открыть книгу?
Опубликовано группой
