吸积

✍ dations ◷ 2025-11-20 16:27:17 #天体物理学

吸积是天体通过引力“吸引”和“积累”周围物质的过程。吸积过程广泛存在于恒星形成、星周盘、行星形成、双星系统、活动星系核、伽玛射线暴等过程中。吸积在天体物理学中是比核聚变等其他能源更高效的产能方式。例如发生在黑洞或中子星周围的吸积过程能够将被吸积物质静质量能的10%以上转化为辐射的能量。由于被吸积的物质往往具有角动量，因此会形成吸积盘。

球对称吸积是一种最简单的吸积过程。假设在密度为、温度为的均匀、静止介质中，存在一个静止的、质量为的中心天体，介质粒子的质量为，动能为_B，以中心天体为中心定义吸积半径_a：

其中_s为等温声速。位于吸积半径处的粒子动能与引力势能之和为零，吸积半径以内的粒子热运动不足以克服引力作用而被中心天体吸积，位于吸积半径以外的粒子不会被吸积。在介质的扩散作用影响下，中心天体的吸积率约为 $\pi R_{a}^{2}c_{s}\rho$ 运动，粒子的动能近似为 $k_{B}T+mV^{2}/2\approx m(c_{s}^{2}+V^{2})$ 是单位质量的吸积物质具有的角动量。吸积盘形成的必要条件是天体的半径远远小于圆化半径，否则吸积物质流会直接落入天体表面，不能形成吸积盘。

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