关于有限厚度旋涡星系中密度-引力势渐近关系的一个注记

本文将指出,为得到有限厚度旋涡星系中平均扰动引力势φ_1(r)与扰动面密度σ_1(r)的渐近关系,以及对称面上的扰动引力势φ_1(r,0)与σ_1(r)的渐近关系,我们不一定要从相应的三维渐近关系出发,而可以用二重级数展开方法直接地、十分简单地导出。所得结果对于紧卷性准确到m~2(kr)~(-2)量级,对于厚度效应准确到 k〈|z|〉量级,其中m为旋臂数,k为径向波数,r为到星系中心的径向距离,〈|z|〉为星到对称面距离的平均值。这样的精度对于讨论有限厚度扁盘状星系中密度波模式及其增长率通常是足够的。本文结果表明:在上述精度下,如采用〈|z|〉表征厚度,则不同纵向密度剖面下的φ_1(r,0)～σ_1(r)渐近关系可表为统一形式;如采用二星纵向平均距离〈|z-z’|〉表征厚度,则不同纵向密度剖面下的φ_1(r)～σ_1(r)渐近关系可表为统一形式。只有比值〈|z-z’|〉/〈|z|〉才是纵向密度剖面的泛函。对于符合物理意义的通常各种不同密度剖面,此比值都甚接近:对于高斯型纵向密度剖面,此比值为2~(1/2);对于 sech~2(z/z_1(r))型剖面,此比值为 1/In2=1.443;对于 exp[-|z|/z_1(r)]型剖面,此比值为1.5。     

关于太阳系起源过程中尘层的厚度和演化

本文讨论了在尘层沉降后期的一些动力学过程。假定在沉降后期由于湍流的阻碍而出现缓慢沉降(准平衡),求出了开始产生径向引力不稳定性的临界厚度,并给出三种尺度之间的确定的数值关系 <|Z|>_c:h_*:λ_r=0.02107:0.1592:1,其中<|Z|>_c为开始产生径向引力不稳定时尘粒的平均高度,h_*的定义是:当半厚度等于h_*时,在Z=h_*处尘层自引力恰等于太阳引力的Z分量,λ_r则为尘层发生环形不稳定扰动的最大波长。本文并计算了尘层成环所需的时间尺度,结果表明,成环时间远远短于沉降时间。     

旋涡星系中对任意旋臂倾角一致有效的密度-引力势渐近关系

本文给出对于臂数m≥2的旋涡星系(正常旋涡星系或棒旋星系),对任意旋臂倾角(0≤|β|≤π/2)一致有效的扰动密度-扰动引力势渐近关系。在|β|≤1的特殊情形,它回到紧卷波的各种已知渐近关系;在|β|不小的情形,这一新结果适用于讨论构成棒旋星系的“开展模式”(open mode)。     

年青星体附近双极喷流及其块状结构的物理机制

本文用磁拉瓦尔管机制解释了双极喷流的形成。这样,喷流内部的热压力被外部纵向磁场的磁压所平衡。本文研究了这一平衡态基础上的Kelvin-Helmholtz不稳定性,得出了共振模式的分析解。这一族解可解释喷流块状结构的许多观测特点,如块状结构的间距。高本动速度及喷流膨胀段的光学不可见性等等。     

星系密度波在不稳定阶段的演化规律

本文从星系动力学方程出发,推导了旋涡星系密度波在不稳定阶段的演化规律,并与作者用流体力学得出的结果作了比较,表明两种理论在不稳定阶段的结果是很接近的.     

非均匀椭球的引力坍缩

本文讨论了密度不均匀性对椭球引力坍缩的影响。如果椭球初始存在一个从中心到边缘的微小密度梯度,就会产生一个在坍缩后期不可忽视的压力。这个压力起抗衡引力坍缩的作用,作用的大小受热力学过程影响。满足多方过程pocp~v(v～5/3)的非均匀椭球会出现振荡。但对于初始偏心率很大的长椭球,反而会加强Lin,Mestal & Shu于1965年提出的不稳定性。     

自引力介质中波的传播和演化

本文以较一般的方式讨论了自引力介质中线性波的传播和演化。在一种特殊情形下,得到熟知的Jeans公式;在另一特殊情形下,得到自引力介质中不稳定波的一个重要性质:等相面“冻结”于运动的物质之中。当基态运动为剪切流(或较差旋转)时,这一性质将使不稳定波自动演化到准稳阶段。这表明在自引力介质中,为抑制不稳定波的无限增长,除了通常的非线性效应外,在线性理论范畴内还存在一种特有的机制。最后讨论了这一效应与天体起源过程可能存在的联系。     

旋涡星系密度波理论的进展

本文对密度波理论的总的观点和近年来取得的新进展作了概括和评述。