含平流（avdection）的热单温吸积流的径向结构

本在小粘滞参数，低吸积率的条件下，借助含平流的热吸积流的自相似解，考虑非热正负电子对产生，采用分两个区域分别求妥然后对接的方法，研究了含平流的热单温吸积流的径向结构。证实了热吸积流所具有的一些显特征和基本性质，同时得到一些新的结果：含平流的热吸积流存在一个临界半径ｒＣｒ；明确指 出含平流的热吸积流的辐射冷却率与中心天体的质量成平方反比关系；提出正负电子对过程对含平流的热吸积流的辐射过程有显影     

含平流单温吸积流：电子对由非热过程产生情形

本文利用含平流的热吸积流的自相似解,在电子对为非热产生的情况下,求得了含平流的热单温吸积流在小吸积率时的径向结构．证实了含平流热吸积流所具有的显著特征和基本性质,并得到一些新的结果：含平流的热吸积流存在一个临界半径r,含平流热吸积流的辐射冷却率与中心天体的质量成平方反比关系,含平流热吸积的电子对密度高于SLE模型吸积盘．     

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。     

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．     

黑洞吸积理论的新进展(II):含激波的吸积理论

着重评述了含激波吸积理论的发展历史和研究现状, 介绍了在伪牛顿势以及严格广义相对论框架下, 对等温和绝热两种不同的流体模型中可能发生的Ｒ－ Ｈ 激波、等温激波等各种不同激波的解析和数值模拟研究, 包括激波发生的参数空间、不同流体参数（ 比能量和比角动量） 下激波发生的位置、强度以及耗散的能量。这些研究结果表明, 在理想流体近似下, 黑洞吸积流中必定会产生激波。此外, 还介绍了含激波吸积理论在活动星系核方面的应用。对黑洞吸积理论简单讨论, 评述了含激波吸积理论与ＡＤＡＦ 吸积理论的关系, 着重评述了目前对于ＡＤＡＦ 中是否会发生激波这一存在很大争议的问题。     

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。     

Shakura—Sunyaev盘向径移主导吸积流的转变

对Shakura-Sunyaev盘向径移主导吸积流转变的机制作了更详细的研究，即考虑了有韧致辐射，同步辐射和康普顿化的双温等离子体吸积流，结果进一步表明这种转变在相当广泛的物理条件下都可能实现。     

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。     

标准薄盘与径移主导吸积流的连接

用标准的龙格-库塔法求解描述黑洞吸积流的基本方程组，没有引入任何附加的能量转移机制和外边界条件，结果表明在强粘滞情况下标准薄盘可以向径移主导吸积流转变。     

The Radial-Azimuthal Instability of Gas-Pressure-Dominated Accretion Disk with Advection

The radial-azimuthal instability of gas-pressure-dominated accretion disk with advection is examined in this paper. We find that the including of very little advection has significant effects on two acoustic modes, which are no longer complex conjugates of each other. They increase the instability of the O-mode and damp that of the I-mode. We also find that when the azimuthal perturbations are considered, the stability properties of disk are different from that in pure radial perturbation case. The increase of azimuthal wave number will stabilize the acoustic modes but make the viscous mode more unstable and does not change the thermal mode very much for optically thin disk. The I-mode is more stable. The O-mode, viscous mode and thermal mode tend to become more unstable with the increase of azimuthal perturbation wavenumber for optically thick disk. For a geometrically slim, advection-dominated disk, the increasing of azimuthal perturbations make thermal mode more unstable and acoustic mode more stable. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

黑洞热吸积流的理论研究

<正>活动星系核(AGN)、低光度活动星系核(LLAGN)以及X射线双星(XRB)系统中都存在黑洞吸积过程.黑洞吸积是人们理解相关天体的辐射、光变等现象的关键.本学位论文主要侧重于对目前非常流行的热吸积流(径移主导吸积流ADAF以及明亮热吸积流LHAF)的研究.该类吸积流是理解LLAGN以及处于硬态的XRB的基本理论模型.论文第1章详细介绍了相关的背景.首先讨论了天体环境中的黑洞及其所处的系统—AGN、     

黑洞吸积盘内区温度的分布特征和演化特征

对黑洞吸积盘内区温度的径向分布特征和演化特征作了详细的讨论．结果表明：（１）盘内区的温度并非随径向坐标ｒ单调减少,在接近盘的内边缘处有一个盘温的峰值环．在盘温的峰值环和盘的内边缘之间形成一个温度梯度很大的冷却区;（２）在盘吸积的过程中,盘内区温度的峰值和冷却区的平均温度梯度均随中心黑洞的无量纲角动量ａ的增加而单调增加,而金温峰值环半径和冷却区的径向宽度均随ａ的增加而单调减小;（３）盘的热辐射光度随ａ的增加而单调增加．     

具有两个临界点的径移主导吸积流整体解

对黑洞径移主导吸积流(ADAF)的整体解作了研究.整体解经过两个临界点,其中一个是声速点Rs,另一个是粘滞点Rv.解被两个临界点划分为3个区域亚声速有粘滞的外区(R＞Rv),亚声速无粘滞的中间区(Rs＜R＜Rv)和超声速无粘滞的内区(R＜Rs).展示了一个完整的Rs-j参数空间图,它显示了所有可能的ADAF解.共发现3种类型的整体解ADAF-标准薄盘解、ADAF-厚盘解和含α-X型绝热激波的解,并给出了ADAF-标准薄盘解中Rs,Rv和Rout(ADAF的外边界)之间的一一对应关系.绝热激波将一个X型解的超声速无粘滞区域连接到一个α型解的亚声速无粘滞区域.这样的激波发生在两个无粘滞的区域之间,它能存在于各种大小的粘滞系数的ADAF中.     

Accretion Flows: Aspects of Gas Dynamic Modeling

We present our view on the application of numerical models to accretion flows in astrophysics. Special attention is paid to the problem of existence of steady-state solutions in time-dependent calculations and to origin of numerically induced instabilities. The problem is considered of the supersonic wind accretion onto gravitating objects. We also present the results of the gas dynamic simulation of accretion on a body imitating the shape of the star magnetosphere with holes in its polar regions. This shape can occur as a result of the cusp disintegration owing to theRayleigh–Taylor instability in the equatorial region of the magnetosphere. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

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。     

Limit-Cycle Behaviour of Thermally Unstable Accretion Flows on to Black Holes

Non-linear time-dependent calculations are being carried out in order to study the evolution of vertically integrated models of non-self-gravitating, transonic accretion discs around black holes. In this paper we present results from a new calculation for a high-α model similar to one studied previously by Honma, Matsumoto &38; Kato who found evidence for limit-cycle behaviour connected with thermal instability. Our results are in substantial agreement with theirs but, in our calculation, the disc material does not always remain completely optically thick and we include a suitable treatment for this. We followed the evolution for several cycles and determined the period of the cycle as being about 780 s. Advective cooling is dominant in the region just behind the outward-moving peak of surface density. The behaviour of this model is significantly different from what we saw earlier for low-α models (which we discussed in a previous paper) and we contrast and compare the two situations.     

径向粘滞力对薄盘稳定性的影响

在吸积盘内由于吸积物质的径向运动，盘内物质间沿径向的粘滞力将会对盘的性质产生一定影响．本文计算了等温吸积盘中（考虑径向粘滞力）的不稳定性问题，对所求得的色散方程的分析表明，径向粘滞力将使吸积盘趋向稳定。本文还对径向粘滞力对盘的稳定性的影响作了物理解释，并发现径向粘滞力的引入不会引入新的稳定或不稳定模式。