Akkretionsscheiben sind in der Astrophysik allgegenwärtig. Als direkte Konsequenz sind sie für die folgende Frage wichtig.
Betrachten Sie das folgende Modell, das eines der einfachsten Modelle für Akkretionsscheiben darstellt. Eine zentrale Aufgabe ist ein Stern (pre-MS, WD oder NS, aber keinen BH) Massen , die durch eine dünne flache Platte aus einem Material umgeben, die continuosly den Stern mit einer Geschwindigkeit speist ˙ M , so dass M / ˙ M ist viel größer als die thermische und dynamische Zeitskala des Sterns (dh die Akkretionsrate ist langsam).
Überall in der Akkretionsscheibe ist ihre lokale Bewegung nahezu kreisförmig und nahezu keplerisch. Daher neigt die Scheibe an der Grenzfläche zwischen Stern und Scheibe immer dazu, den Stern mit annähernd Kepler-Geschwindigkeiten rotieren zu lassen. Wenn sich andererseits die äußeren Teile des Sterns mit annähernd Kepler-Geschwindigkeit drehen würden, würden sich diese Teile von der Gravitation des Sterns lösen, was erhebliche Konsequenzen für die Gestalt und Struktur des Sterns hätte. Sicher ist jedoch, dass der Prozess langsam sein wird und der erlangte Drehimpuls innerhalb des Sterns umverteilt wird.
Nun die Frage: Was passiert mit dem Stern, wenn er sich aufgrund eines solchen Spin-Ups nahezu Auflösungsgeschwindigkeiten nähert? Dies beinhaltet einige Unterfragen: Wie nahe kann die Rotationsrate tatsächlich an die kritische heranreichen? Wenn es eng genug werden kann, wie würde der gesamte Prozess aussehen? Das heißt, was würde kurzfristig mit dem Stern passieren, wenn die Auswirkungen der Rotation beginnen, seine Struktur zu beeinflussen? Was würde auf lange Sicht mit dem Stern passieren?
Ich möchte dieses Problem als rein hydrodynamisches Problem betrachten. Dies bedeutet, dass die einzigen beteiligten Gesetze hydrodynamische und Gravitationsgesetze sind, wobei eine konstante Akkretionsrate unterstützt wird. In der Realität spielen Magnetfelder für einige Sterne ebenfalls eine wichtige Rolle, und Sternwinde könnten möglicherweise ebenfalls wichtig sein.
Beispiele für die beschriebenen Systeme sind zahlreich. Es könnte sich um kataklysmische Variablen, Millisekundenpulsare, den Stern vor der Hauptsequenz in einer protoplanetaren Scheibe und vieles mehr handeln.