Акреція (космос)
Акреція (лат. accretio — приріст, збільшення) — процес падіння речовини на гравітуюче космічне тіло з навколишнього середовища.
Зміст |
[ред.] Види акреції
Акрецію характеризують режимом течії речовини, що падає і виділяють чотири типи акреції[1]:
- Сферично-симетрична акреція (акреція Бонді) виникає, коли швидкість гравітуючого тіла щодо навколишнього середовища менша швидкості звуку, і речовина середовища не має моменту обертання.
- Циліндрична аккреція (акрекція Бонді—Хойла—Літтлтона) відбувається, коли швидкість гравітуючого тіла щодо навколишнього середовища перевищує швидкість звуку, і речовина середовища не має моменту обертання. Акреція відбувається в конусі, розташованому позаду тіла, та обмеженого ударною хвилею.
- У разі акреції речовини, що має певний момент обертання, утворююється акреційний диск.
- Якщо спостерігається і дискова, і квазісферична акреція мова йде про про двопотокову акрецію.
Внаслідок акреції гравітаційна енергія рухомої речовини трансформується на тепло, речовина розігрівається і випромінює електромагнітні хвилі.
У випадку акреції на випромінююче тіло (зорю) вона можлива лише за умови, що світність цього тіла не перевищує деяку критичну межу (межу Едінгтона), за якої гравітаційні сили врівноважені тиском випромінювання.
[ред.] Акреція в магнітному полі
При акреції плазми на небесне тіло, що має власне магнітним полем, механізми акреції визначаються магнітогідродинамічною взаємодією плазми з магнітним полем.
Якщо тиск магнітного поля поблизу 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
) визначається співвідношенням:

де В — магнітне поле небесного тіла,
і V — відповідно густина і швидкість потоку набігаючої плазми.
[ред.] Акреція в тісних подвійних системах
У випадку подвійних систем акреція істотно асиметрична і може вносити суттєвий внесок в еволюцію як самої системи, так і її компонент. Найбільш інтенсивна акреція в подвійних системах відбувається коли в процесі еволюції одна з компонент 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 спостережуваних феноменів рентгенівських джерел.
[ред.] Астрономічні феномени, які викликані акрецією
Найцікавіші явища викликає акреція на компактну компоненту подвійної системи, яка проеволюціонувала.
- 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 мають сильне магнітне поле, спрямовується до магнітних полюсів білого карлика, і циклотронний механізм випромінювання акреціюючої плазми в приполярних областях викликає сильну поляризацію випромінювання у видимій області (поляри і проміжні поляри).
- Акреція на білі карлики багатої на водень речовини призводить до її 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.
- Досить тривала та інтенсивна акреція на масивний білий карлик може призвести до перевищення ним межі Чандрасекара і гравітаційного колапсу, що спостерігається як спалах наднової типу Ia.
- Акреція на поверхню нейтронних зірок супроводжуються накопиченням їх на поверхні та утворенням виродженої оболонки (див. вироджений газ), що багата на водень і гелій, що 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 мають сильне магнітне поле, тиск магнітного поля в магнітосфері нейтронної зірки зрівнюється з тиском акреціюючого потоку іонізованої речовини і спрямовує потік акреціюючої плазми в область магнітних полюсів. Внаслідок обертання нейтронної зірки спостерігається періодичні зміни випромінювання; такі системи спостерігаються як рентгенівські пульсари.
- При акреції на чорні діри надгарячий акреційний диск спостерігається як рентгенівське джерело.
[ред.] Примітки
- ↑ Акреція // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів: ЛНУ—ГАО НАНУ, 2003. — С. 14—15. — ISBN 966-613-263-X, УДК 52(031)
