黑洞吸积盘理论进展

在已知的四种黑洞吸积盘模型中，Shapiro-Lightman-Eardley(SLE)盘是不稳定的，细（Slim)盘研究得还不够，较为成功的是最早建立的Shakura-Sunyaev盘（SSD）和近年成为热点的径移主导吸积流（ADAF）。SSD和ADAF看来分别适用于吸积流中离黑洞较远和较近的区域，故二者的结合即ADAF＋SSD模型有望对黑洞吸积流作出较为完整的描述，但这个结合模型也还有不少未解决的问题。     

含平流双温吸积盘的振荡不稳定性研究

从流体动力学方程出发,用微扰法得出含平流双温吸积盘的径向,环向不稳定性的色散方程,并对平流和径向粘滞力对双温吸积盘的影响进行了较详细的讨论。结果表明：平流和径向粘滞力对声模有较大的影响,且不改变粘滞模和热模的稳定性质。而环向扰动对吸积盘的各种模有着较明显的作用,这一模型有利于解释活动天体的周期和准周期光变现象。     

激变变星中吸积盘的边界问题

边界层是介于吸积盘和吸积星之间的非常狭窄的区域，在该区域中随着盘物质接近星面，它的角速度从开普勒角速度下降至恒星自转角速度。边界区因释放的能量接近吸积光度的一半，并且为确定吸积盘微分方程提供内边界条件而显示出它的重要性。本文综述了激变变星中吸积盘边界层的研究进展。     

吸积盘和冕的研究与应用

本文主要研究有热冕存在的吸积盘的特征。首先，我们采用最新的不透明度表和态方程表对经典薄盘的结构进行了探讨。然后考虑吸积盘上下方存在的热冕，分析了冕中的物理过程并研究了冕的结构。在此基础上，我们计算了有冕盘的结构并与无冕盘比较，讨论了盘冕共存系统中物质的蒸发。采用内区径流（亦译为平流）ADAF主导吸积与外区有冕盘吸积方案，研究了黑洞双星系统中光谱态之间转换的作用，提出了黑洞双星系统中光谱态转换的新机制，主要研究成果如下：1、不透明度是吸积盘不稳定性的重要因素。不透明度表和相应的态方程表的改进对吸积盘结构的影响不大，相对于粘滞系数和混合程的不确定性而言是可以忽略的。2、系统的冕结构研究表明，冕的存在对盘的结构有重要影响。吸积物质从冷盘蒸发到热冕中会使内盘物质耗空，在内区只有冕存在。这样的结构将对吸积盘的辐射产生重要作用。3、数值计算了冕的演化，发现物质蒸发使吸积盘理论能自然地诠释如下观测特征：矮新星爆发中出现的紫外边延滞、X－射线后爆发，以及爆发温度。然后，我们提出了新的关于WZ Sge型矮新星和X－射线新星在沉寂阶段的演化模型。在此基础上，我们数值模拟了WZ Sge的长周期演化。4、提出了冕盘的蒸发是吸积从外区薄盘向内区ADAF转化的原因。利用蒸发模型计算了X－射线瞬变源的转换半径，发现理论值与观测值基本一致。5、用有冕盘蒸发模型探讨了X－射线双星中（如Cyg X-1,LMC X-1,LMC X-3)光谱态、从硬到软的变化，发现吸积率的变化导致了ADAF和薄盘之间转换半径的变化，从而使光谱态发生了变化。     

星风吸积下的有盘X射线脉冲星

近年来对吸积流的数值模拟工作证实了在星风吸积中吸积盘的存在。本文在此基础上，讨论具有早型伴星的Ｘ射线脉冲星吸积过程中吸积盘与球吸积流的相互作用。我们发现，盘吸积率和球吸积率的相对变化可以导致吸积盘和吸积矩的改变，从而解释了这类脉冲星脉冲周期的复杂变化，我们以典型星ＶｅｌａＸ－１和Ａ０５３５＋２６为例分别作了讨论。     

类星体的有磁厚吸积盘模型

本文讨论了具有磁场的几何厚吸积盘结构和辐射。结果表明:磁场的存在明显地影响吸积盘的总光度和形状。这种模型可以解释类星体的辐射幂谱分布和高度偏振现象。它是类星体主要辐射区域的一种合理模型。     

原太阳吸积盘结构

计算了粘滞演化阶段原太阳吸积盘结构。采用稳态标准吸积盘模型来描述盘中湍动粘滞；忽略其径向能量传输，将垂直结构作为一维问题处理。假设盘作Keplerian较差旋转，处于流体力学平衡和局域热平衡，盘由粘滞耗散加热，能量通过对流和辐射向外传输。结果表明，对温度敏感的不透明度是决定盘结构的重要因素；原太阳吸积盘为冷的薄盘，盘中热对流不稳定性由外而内，由上而下地终结；行星的形成应首先开始于对流终结的区域。     

黑洞吸积盘的温度分布

本文以声速点的物理量作为边界条件,积分流体力学方程组,给出了几何薄光学厚的黑洞吸积盘的温度分布.结果表明在这种吸积盘的内缘温度将急剧下降.另外,我们发现几何薄光学薄气体压为主的α-律吸积盘是热不稳定的.     

吸积盘谱讨论

本文用数值方法讨论了吸积盘谱与黑体谱的形状和谱指数。结果表明:对于吸积盘用F_v∝v~(1/3)作为其特征谱是不合适的;同时Frank等(1985)所得到的解析式F_v∝v~2也是不正确的。     

含电子-正电子对的双温吸积盘

本文研究包含正负电子对的双温吸积盘,正负电子对是通过非热的级联过程产生的.结果表明,对于轫致辐射盘和轫致辐射康普顿化盘,都存在一个临界吸积率.当吸积率小于临界吸积率时,盘结构有唯一的稳态解,大于临界吸积率则没有稳态解.我们求得了轫致辐射康普顿化盘的临界吸积率与α和ε_e的关系曲线.对于轫致辐射盘,电子对的影响可以忽略;而对于轫致辐射康普顿化盘,电子对的密度可达10~(-2)～10~3,电子对对盘的结构和光谱都有很大的影响.     

吸积盘整体结构的统一描述

在考虑径向对流和不同光学厚度的基础上，我们采用一般的辐射冷假设，在统一的框架内考察了吸积盘的整体结构，对α模型，我们发现在不同盘区在不同的整体结构，在吸积率较低时，存在三种类型解，光学厚的局部辐射冷解，光学薄的局部致冷解，光学薄的对流致冷解，这些解在盘内较大范围内都存在且互不交叉，但在吸积率较高和粘滞系数较大时，两种局部致冷解会相互交叉，而对流为主的解在所有盘区都稳定存在，另一方面，在吸积率较高和     

吸积盘整体结构的统一描述

在考虑径向对流和不同光学厚度的基础上，我们采用一般的辐射致冷假设；在统一的框架内考察了吸积盘的整体结构．对α模型，我们发现在不同的盘区存在不同的整体结构．在吸积率较低时，存在三种类型解：光学厚的局部辐射致冷解；光学薄的局部致冷解；光学薄的对流致冷解．这些解在盘内较大范围内都存在且互不交叉．但在吸积率较高和粘滞系数较大时，两种局部致冷解会相互交叉，而对流为主的解在所有盘区都稳定存在．另一方面，在吸积率较高和粘滞系数较小时，两种光学薄解会相互交叉，而光学厚和局部致冷为主的解在所有盘区都存在．     

大质量黑洞吸积盘的径向自引力

本文研究了大质量黑洞吸积盘的自引力,用薄盘位形上积分的方法计算了吸积盘自引力的径向与垂向分量,着重讨论了径向自引力。主要结果为:对于大质量黑洞(M～10~8—10~(10)M_⊙)吸积盘,在(R/R_g)～10~5—10~4的距离上,径向自引力会超过中心天体引力。在这个距离上,吸积盘的动力学结构完全不同于开普勒盘。提出了径向自引力不稳定扰动作为一种能源机制。本文还得到吸积盘自引力与中心天体引力量级比较的两个判据,并由此得到大质量黑洞吸积盘外半径的近似解析估计。本文结果可用于类星体和星系核吸积盘。     

黑洞吸积理论的新进展(Ⅰ):ADAF吸积理论

黑洞的吸积是天体物理学中最重要的基础理论之一。近年来该理论取得了引人瞩目的重大进展,具体表现在两个方面。其一是根据黑洞吸积必定跨声速这一特性,提出在一定条件下吸积流中会出现激波,这可称为含激波的吸积理论;其二是基于对一种局域致冷机制-贮导（advection）致冷的作用的重新认识而建立的,称为ADAF理论。在吸积盘的光学厚度很小或很大两种情况下,粘滞产生的大部分热量没有像在标准薄盘模型中那样辐射出去,而是贮存在流体中随流体的径向运动进入黑洞。与标准薄盘模型相比,贮导吸积盘具有高得多的温度和大得多的径向速度,但角动量小于开普勒角动量,吸积致能的效率要低得多。     

黑洞吸积盘的演化及温度分布的热不稳定性

本文在Ｔｈｏｒｎｅ工作的基础上讨论了吸积盘中黑洞的有关参量的演化，以及由Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ黑洞吸积盘向Ｋｅｒｒ黑洞吸积盘演化过程中对吸积盘辐射通量的影响，最后针对几个典型的辐射过程，分别讨论了黑洞吸积盘在牛顿框架中的温度分布方程与广义相对论的温度分布方程的热不稳定性，并给出此类问题的热不稳定性的判据。     

黑洞吸积盘的演化及温度分布的热不稳定性

本文在Ｔｈｏｒｎｅ工作基础上讨论了吸积盘中黑洞的有关参量的演化，以及由Ｓｃｈｗａ－ｒｚｓｃｈｉｌｄ黑洞吸积盘向Ｋｅｒｒ黑洞吸积盘演化过程中对吸积盘辐射通量的影响，最后针对几个典型的辐射过程，分别讨论了黑洞吸积盘在牛顿框架中的温度分布方程与广义相对论的温度分布方程的热不稳定性，并给出此类问题的热不稳定性的判据。     

吸积盘物理:稳定性和振动

研究了环绕致密天体的吸积盘的稳定性质和振动模式。特别关注了在热致和粘滞扰动作用下稳定的对流起支配作用的盘外流。还研究了相对论性吸积盘的振动模式。一些在盘内的捕获的 ,非衰减的模式也许可以用来解释X射线双星和活动星系核中所观测到的准周期振动。     

吸积盘边缘的质量和角动量损失与激变双星的演化

本给出了计算吸积盘边缘物质和角动量损失，以及它们对激变双星演化影响的理论模型。计算结果表明，紫外天卫星（ＩＵＥ）观测到的高速物质流是来源于吸积盘边缘，吸积盘边缘的角动量损失可以成为周期大于３小时的激变双星演化的物理机制。     

矮新星AB Dra中的吸积盘模型

对矮新星ＡＢ Ｄｒａ的最小二乘拟合表明，黑体吸积盘模型预言的连续谱能粗略地拟合该星在爆发期间的ＩＵＥ观测，较小的偏差可以归因于光学薄气体的复合辐射或／和热斑的黑体辐射，拟合给出了一组吸积盘参量的合理值。     

含平流双温吸积盘的振荡不稳定性研究

从流体动力学方程出发,用微扰法得出含平流双温吸积盘的径向、环向不稳定性的色散方程．并对平流和径向粘滞力对双温吸积盘的影响进行了较详细的讨论．结果表明：平流和径向粘滞力对声模有较大的影响,且不改变粘滞模和热模的稳定性质．而环向扰动对吸积盘的各种模有着较明显的作用．这一模型有利于解释活动天体的周期和准周期光变现象．