Acreción
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 12 de julio de 2022; la verificación requiere 1 edición .La acreción ( del lat. accrētiō "aumentar, aumentar" de accrēscere "crecer") es el proceso de aumentar la masa de un cuerpo celeste por la atracción gravitacional de la materia (generalmente gas ) hacia él desde el espacio circundante [1] .
Acreción en un medio homogéneo
Para un medio gaseoso inmóvil con respecto al cuerpo, la acreción es esféricamente simétrica . En el caso de cuerpos radiantes ( estrellas ), la acumulación de gas con simetría esférica solo es posible bajo la condición de que la luminosidad del cuerpo no supere la luminosidad crítica , es decir, las fuerzas gravitatorias superen la presión de radiación del cuerpo gravitatorio.
Para cuerpos gravitatorios en movimiento, la acumulación es casi esféricamente simétrica a una velocidad del cuerpo menor que la velocidad del sonido en el medio. A velocidades supersónicas de movimiento de un cuerpo que gravita a través de un medio gaseoso, la acumulación sobre él ocurre en un cono ubicado detrás del cuerpo (más precisamente, detrás del vector de velocidad del cuerpo) y limitado por la onda de choque causada por él .
Acreción en un campo magnético
Durante la acumulación de plasma en un cuerpo celeste con su propio campo magnético , los mecanismos de acumulación están determinados por la interacción magnetohidrodinámica del plasma con el campo magnético.
Si la presión del campo magnético en la vecindad del cuerpo celeste excede la presión del gas del plasma que se acumula, entonces la acumulación se detiene a una distancia del radio de Alfven, es decir, en el límite de la magnetosfera , y se dirige al campo magnético. polos del cuerpo celeste. Una condición necesaria para la acreción de plasma a los polos magnéticos es su penetración en la magnetosfera, lo que ocurre debido al desarrollo de inestabilidades magnetohidrodinámicas del tipo Rayleigh-Taylor . El límite de la magnetosfera ( magnetopausa ) está determinado por la condición de igualdad de las presiones del campo magnético y el plasma que se aproxima, es decir, el radio de la magnetosfera (radio de Alfvén ) está determinado por la relación:
donde es el campo magnético del cuerpo celeste y son, respectivamente, la densidad y la velocidad del flujo de plasma entrante.
Acreción en sistemas binarios cerrados
En el caso de los sistemas binarios, la acumulación es esencialmente asimétrica y puede contribuir significativamente a la evolución tanto del sistema mismo como de sus componentes. La acreción más intensa en los sistemas binarios se produce cuando, en el proceso de evolución, uno de los componentes llena su lóbulo de Roche , lo que provoca el flujo de materia hacia una estrella vecina a través del punto de Lagrange interior . En este proceso, la materia que se desborda forma un disco de acreción , que es responsable de muchos de los fenómenos observados en las fuentes de rayos X.
Fenómenos astronómicos causados por acreción
Los fenómenos más interesantes son causados por la acumulación en un componente evolucionado compacto de un sistema binario.
- La acumulación no estacionaria en enanas blancas , si la compañera es una gigante roja masiva , conduce a la aparición de novas enanas (estrellas tipo U Gem (UG)) y estrellas variables tipo nova .
- La acreción en las enanas blancas, que tienen un fuerte campo magnético, se dirige a la región de los polos magnéticos de la enana blanca, y el mecanismo de radiación ciclotrón del plasma acreciente en las regiones circumpolares provoca una fuerte polarización de la radiación en la región visible ( polares y polares intermedios ).
- La acumulación en las enanas blancas de materia rica en hidrógeno conduce a su acumulación en la superficie (que consiste principalmente en helio ) y al calentamiento a las temperaturas de la reacción de fusión del helio, lo que, en caso de inestabilidad térmica, conduce a una explosión observada como una nova . explosión
- La acumulación suficientemente larga e intensa en una enana blanca masiva conduce a que su masa exceda el límite de Chandrasekhar y al colapso gravitatorio , observado como una explosión de supernova de tipo Ia .
- La acumulación en la superficie de las estrellas de neutrones con acumulación en su superficie y la formación de una capa degenerada (ver gas degenerado ), rica en hidrógeno y helio, conduce a una fusión termonuclear explosiva. Dichos objetos se observan como fuentes de rayos X en llamas con un período de varias horas a varios días ( estallido ).
- Durante la acreción en estrellas de neutrones con un fuerte campo magnético, la presión del campo magnético en la magnetosfera de una estrella de neutrones se compara con la presión del flujo de acreción de materia ionizada y canaliza el flujo del plasma de acreción a la región del campo magnético. postes Debido a la rotación de la estrella de neutrones, el flujo de radiación observado es periódico; tales sistemas se observan como púlsares de rayos X.
- Al acrecentarse en agujeros negros , se observa un disco de acreción supercaliente como fuente de rayos X.
Véase también
Notas
- ↑ Acreción // Cosmonáutica. Enciclopedia / Cap. edición V. P. Glushko. - Moscú: Enciclopedia soviética, 1985. - S. 18. - 528 p.
Enlaces
- Postnov K.A. Conferencias sobre astrofísica general para físicos
- Samus N. N. estrellas variables
- Suleimanov V. F. astronomía de rayos x
- Bryan Gaensler et al . Astrofísica, astro-ph abstracto / 0312362
- Arte espacial de Mark A. Garlick
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