Акрэцыя

Акрэ́цыя (лац.: accrētiō «прырашчэнне, павелічэнне» ад accrēscere «большаць») — працэс прырашчэння масы нябеснага цела шляхам гравітацыйнага прыцягнення матэрыі (звычайна газу) на яго з навакольнай прасторы.

Радыёкрыніца G359.23-0.82 (Мыш): Пульсар PSR J1747-2958, які рухаецца з хуткасцю ~600 км/с праз міжзоркавы газ. Бачны конус ударнай хвалі (радыёвыява, сіні колер) і аблокі плазмы, разагрэтыя другой ударнай хваляй на мяжы магнітасферы (рэнтгенаўская выява, жоўты колер).

Акрэцыя ў аднародным асяроддзі

Для нерухомага адносна цела газавага асяроддзя акрэцыя сферычна сіметрычная. У выпадку выпраменьвальных целаў (зорак) сферычна сіметрычная акрэцыя газу магчымая толькі пры ўмове, што свяцільнасць цела не перавышае крытычную свяцільнасць, гэта значыць гравітацыйныя сілы перавышаюць ціск выпраменьвання цела.

Для рухомых гравітавальных целаў акрэцыя блізкая да сферычна сіметрычнай пры хуткасці руху цела меншай за хуткасць гуку у асяроддзі. Пры звышгукавых хуткасцях рухі гравітавальнага цела скрозь газавае асяроддзе, акрэцыя на яго адбываецца ў конусе, размешчаным ззаду цела (дакладней, ззаду вектара хуткасці цела) і абмежаваным выкліканай ім ударнай хваляй.

Акрэцыя ў магнітным поле

Пры акрэцыі плазмы на нябеснае цела, якое мае ўласнае магнітнае поле, механізмы акрэцыі вызначаюцца магнітагідрадынамічным узаемадзеяннем плазмы з магнітным полем.

Калі ціск магнітнага поля ў наваколлях нябеснага цела перавышае газавы ціск акрэцавальнай плазмы, то акрэцыя спыняецца на адлегласці альфвенаўскага радыусу, гэта значыць на граніцы магнітасферы, і накіроўваецца на магнітныя палюсы нябеснага цела. Неабходнай умовай акрэцыі плазмы на магнітныя палюсы з'яўляецца яе пранікненне ўнутр магнітасферы, якое адбываецца за кошт развіцця магнітагідрадынамічных няўстойлівасцей тыпу няўстойлівасці Рэлея — Тэйлара. Мяжа магнітасферы (магнітапаўза) вызначаецца ўмовай роўнасці ціскаў магнітнага поля і набягальнай плазмы, гэта значыць радыус магнітасферы (альфвенаўскі радыус $r_{A}$) вызначаецца суадносінамі:

${1 \over {8\pi }}B^{2}(r_{A})={1 \over 2}\rho V^{2}(r_{A})$

дзе $B$ — магнітнае поле нябеснага цела, $\rho$ і $V$ — адпаведна шчыльнасць і хуткасць патоку набягальнай плазмы.

Акрэцыя ў цесных двайных сістэмах

Выява пераменнай зоркі Міры (амікрон Кіта), зробленая касмічным тэлескопам Хабл ва ўльтрафіялетавым дыяпазоне. На фатаграфіі бачны акрэцыйны «хвост», накіраваны ад асноўнага кампанента – чырвонага гіганта да кампаньёна – белага карліка

У выпадку двайных сістэм акрэцыя істотна асіметрычная і можа аказваць значны ўнёсак у эвалюцыю як самой сістэмы, так і яе кампанентаў. Найбольш інтэнсіўная акрэцыя ў двайных сістэмах адбываецца, калі падчас эвалюцыі адзін з кампанентаў запаўняе сваю поласць Роша, што прыводзіць да перацякання рэчыва на суседнюю зорку праз унутраны пункт Лагранжа $L_{1}$. У гэтым працэсе рэчыва, якое перацякае, утварае акрэцыйны дыск, які адказны за многія назіральныя феномены рэнтгенаўскіх крыніц.

Астранамічныя феномены, якія выклікаюцца акрэцыяй

Акрэцыя рэчыва з зоркі-кампаньёна на пульсар. Акрэцавальнае рэчыва паскарае вярчэнне пульсара, робячы яго мілісекундным

Найбольш цікавыя з'явы выклікаюцца акрэцыяй на кампактную кампаненту двайной сістэмы.

• Нестацыянарная акрэцыя на белыя карлікі ў выпадку, калі кампаньёнам з'яўляецца масіўны чырвоны гігант, прыводзіць да ўзнікнення карлікавых новых (зорак тыпу U Gem (UG) і новападобных пераменных зорак.
• Акрэцыя на белыя карлікі, якія маюць моцнае магнітнае поле, накіроўваецца ў раён магнітных палюсоў белага карліка, і цыклатронны механізм выпраменьвання акрэцуючай плазмы ў каляпалярных абласцях выклікае моцную палярызацыю выпраменьвання ў бачнай вобласці (паляры і прамежкавыя паляры).
• Акрэцыя на белыя карлікі багатага на вадарод рэчыва прыводзіць да яго накаплення на паверхні (якое складаецца пераважна з гелію) і разагравання да тэмператур рэакцыі сінтэзу гелію, што, у выпадку развіцця цеплавой няўстойлівасці прыводзіць да выбуху, які назіраецца як успышка новай зоркі.
• Досыць працяглая і інтэнсіўная акрэцыя на масіўны белы карлік прыводзіць да перавышэння яго масай мяжы Чандрасекара і гравітацыйнаму калапсу, які назіраецца як успышка звышновай тыпу Ia.
• Акрэцыя на паверхню нейтронных зорак з накапленнем на яе паверхні і ўтварэннем выраджанай абалонкі (гл. выраджаны газ), багатай на вадарод і гелій, прыводзіць да выбуховага тэрмаядзернага сінтэзу. Такія аб'екты назіраюцца як ўспышкі рэнтгенаўскіх крыніц з перыядам ад некалькіх гадзін да некалькіх дзён (барстары).
• Пры акрэцыі на нейтронныя зоркі, якія маюць моцнае магнітнае поле, ціск магнітнага поля ў магнітасферы нейтроннай зоркі параўноўваецца з ціскам акрэцуючага патоку іанізаванага рэчыва і каналізуе паток акрэцуючай плазмы ў вобласць магнітных палюсоў. З-за вярчэння нейтроннай зоркі назіраны паток выпраменьвання перыядычны; такія сістэмы назіраюцца як рэнтгенаўскія пульсары.
• Пры акрэцыі на чорныя дзіркі звышгарачы акрэцыйны дыск назіраецца як рэнтгенаўская крыніца.

Спасылкі

• Постнов К. А., Лекции по Общей астрофизике для физиков
• Самусь Н. Н., Переменные звёзды
• Сулейманов В. Ф., Рентгеновская астрономия
• Bryan Gaensler et al., Astrophysics, abstract astro-ph/0312362
• Mark A. Garlick’s Space Art Архівавана 8 сакавіка 2005.