почему разогревается аккреционный диск?

[Bulatos]

почему разогревается аккреционный диск?

[Diman]

Цитата из Википедии:

Сжатие вещества, а также выделение тепла в результате трения дифференциально вращающихся слоев, приводит к разогреву аккреционного диска

Всё ясно и понятно!

[Bulatos]

Сжатие вещества? А слои сильно дифферентны по скорости? Скока? Расстояние между, например, 10м - это разные слои?

[Diman]

Вот ещё цитата из Википедии:

Газ, перетекающий от одного компонента системы к другому, имеет значительный момент вращения, обусловленный орбитальным движением. Поэтому частицы газа не могут падать на звезду радиально. Вместо этого они движутся вокруг неё по кеплеровским орбитам. Вследствие этого образуется газовый диск, распределение скоростей в котором должно соответствовать законам Кеплера: слои, расположенные ближе к звезде, будут иметь бо́льшие скорости. Однако из-за трения между слоями газа их скорости выравниваются, и внутренние слои передают часть своего момента импульса наружу. Вследствие этого внутренние слои приближаются к звезде и, в конце концов, падают на её поверхность. Фактически, траектории отдельных частиц газа имеют вид спиралей, которые медленно закручиваются.

Радиальное смещение вещества в аккреционном диске сопровождается высвобождением гравитационной энергии, часть которой превращается в кинетическую энергию (ускорение движения газа при приближении к звезде), а другая часть превращается в тепло и разогревает вещество диска. Поэтому аккреционный диск излучает. Кинетическая энергия газа при столкновении с поверхностью звезды также трансформируется в тепловую энергию и излучается

[Змей Петров]

Сжатие вещества? А слои сильно дифферентны по скорости? Скока? Расстояние между, например, 10м - это разные слои?

Проще всего прикинуть степень разогрева от трения энергетически - по разнице полной энергии(кинетической + потенциальной) частиц снаружи диска и на заданном удалении от поверхности.
Только нужно ещё знать теплоемкость газа(при разных температурах она ещё и разная), ну и учесть потери на излучение.
Разогрев от сжатия - по газовым законам с учётом ионизации.

[Bulatos]

1. Неужели газ сжимается по мере уменьшения радиуса аккр.диска?
2. прикинул скорости. Например, для ЧД с массой Солнца на радиусе 1000 км разница в скоростях между слоями (100 м между слоями) только 500 м/с. Этой разницы неужели достаточно для разогрева? Ну, может, ошибся где - поправьте.

[Константин ВАРБ]

Вот ещё цитата из Википедии:
Однако из-за трения между слоями газа их скорости выравниваются, и внутренние слои передают часть своего момента импульса наружу.

Это как?
Кто писал прикалывался что ли?

[Maxim Barkov]

Вот ещё цитата из Википедии:
Однако из-за трения между слоями газа их скорости выравниваются, и внутренние слои передают часть своего момента импульса наружу.

Это как?
Кто писал прикалывался что ли?

Угловые скорости стремятся выровняться, теперь,
Посчитайте Удельный (на грам вещества) угловой момент элемента (в зависимости от радиуса) при постоянной угловой скорости.

[Змей Петров]

Это как?Кто писал прикалывался что ли?

Имеются две противоположные тенденции.
Как выше указано, с одной стороны из за наличия трения вращение диска стремится к твердотельному.
С другой - динамика орбитального движения стремится увеличить угловую скорость при понижении орбиты(сравните для примера угловую скорость Луны и низкого ИСЗ).
В результате вращение и не твердотельное, и не орбитальное, и газ постепнно теряет энергию из за трения, все больше приближаясь к поверхности. Энергия никуда деться не может - она уходит в нагрев газа, потом в излучение, правилнее сказать так - трение отбирает орбитальную энергию газа, которая переходит в тепловую.

[Maxim Barkov]

правилнее сказать так - трение отбирает орбитальную энергию газа, которая переходит в тепловую.

Не совсем так.
Трение перераспределяет угловой момент, который переносится наружу, что приводит к темпу нагрева в 3 раза выше чем просто при переходе от орбиты R1 до R2.
Подробней можно прочитать тут
http://www.astronet.ru/db/msg/1186352
Или непосредственно в статье Шакуры и Сюняева 1977.

[Бородатый Кабан]

1. Неужели газ сжимается по мере уменьшения радиуса аккр.диска?

А куды ж ему деваться-то?

2. прикинул скорости. Например, для ЧД с массой Солнца на радиусе 1000 км разница в скоростях между слоями (100 м между слоями) только 500 м/с. Этой разницы неужели достаточно для разогрева? Ну, может, ошибся где - поправьте.

Радиус ЧД солнечной массы составляет единицы км. Соответственно разницу скоростей надо смотреть на сопоставимых радиусах. Неспроста аккреционный диск ЧД светит рентгеном.

[Константин ВАРБ]

Вот ещё цитата из Википедии:
Однако из-за трения между слоями газа их скорости выравниваются, и внутренние слои передают часть своего момента импульса наружу.

Это как?
Кто писал прикалывался что ли?

Угловые скорости стремятся выровняться,

Тяжёлый случай. Газ всё же.
Газ сжимается, "угловые" скорости к центру возрастают = скорость ХАОТИЧЕСКОГО движения частиц возрастает = повышается температура.
При чём здесь фантазм "трения частиц газа о газ".
Каким способом Вы собираетесь выровнять скорости "несферических" частиц в "несферическом" газе?

[Bulatos]

С трением слоев можно согласиться, хотя трудно представить. Не будут же стукаться между собой предметы, если я их брошу в ЧД.
А вот со сжатием газа - не могу принять. С чего бы это ему сжиматься, если его растягивают? Вот неподвижный объем газа. Его "потянули" в сторону. Именно "потянули за край", а не стали "толкать". То бишь это работают приливные силы. И неважно, по радиусу к ЧД, или по спирали пойдет газ. Он будет "растягиваться". Так же, как и затягиваемый космонавт, про которого пишут, что его превратят в спагетти. Еще аналогия - всасыванием пылесосом мы никак не сможем сжать воздух.

[Змей Петров]

При чём здесь фантазм "трения частиц газа о газ".

Как ни странно звучит, но реальный газ обладает вязким трением. В отличие от идеального.

[Константин ВАРБ]

При чём здесь фантазм "трения частиц газа о газ".

Как ни странно звучит, но реальный газ обладает вязким трением. В отличие от идеального.

Смотрим газовые законы и формулы и вспоминаем их физическое содержание и понимаем от чего проявляется это "вязкое трение".

[Змей Петров]

Константин ВАРБ, я в курсе от чего появляется вязкое трение в неидеальном газе.
Но для нас важен просто факт, что оно есть.

[Змей Петров]

Не совсем так.Трение перераспределяет угловой момент, который переносится наружу,

Согласен.
А нельзя ли этим механизмом объяснить непонятный избыток момента импульса планет СС по отношению к Солнцу?

что приводит к темпу нагрева в 3 раза выше чем просто при переходе от орбиты R1 до R2.Подробней можно прочитать тут

Тут непонятно. Раз внутренние области диска передают момент импульса внешним, то они передают внешним слоям и энергию. Т.е. нагрев внутр. слоёв должен замедляться.

[Константин ВАРБ]

Константин ВАРБ, я в курсе от чего появляется вязкое трение в неидеальном газе.
Но для нас важен просто факт, что оно есть.

ОК.
Но чем самое простое объяснение: более тяжёлые молекулы гравитационно ускоряются и нагревают более лёгкие - Вас не устраивает?
Но опять же это лишь центральный процесс, он никак не учитывает неизбежное возникновение турбулентности и т.д.
Собственно для нагрева необходимо и достаточно воздействие силы сжимающий газ. 

[Константин ВАРБ]

А нельзя ли этим механизмом объяснить непонятный избыток момента импульса планет СС по отношению к Солнцу?

Тут на Астрофоруме и не только тут не раз задавали вопрос: а он должен быть как-то перераспределён и связан внутри СС?

[Змей Петров]

Но чем самое простое объяснение: более тяжёлые молекулы гравитационно ускоряются и нагревают более лёгкие - Вас не устраивает?

Не совсем.
На мой взгляд в идеальном газе масса молекул не имеет значения.
А вот в неидеальном газе имеют значения неупругие столкновения.

Но опять же это лишь центральный процесс, он никак не учитывает неизбежное возникновение турбулентности и т.д.

Турбулентность в идеальном газе невозможна.

Собственно для нагрева необходимо и достаточно воздействие силы сжимающий газ.

Я бы не был так категоричен. Рассчитать не берусь, но что-то подсказывает, что трение играет там важную роль.