Springer Nature is making SARS-CoV-2 and COVID-19 research free. View research | View latest news | Sign up for updates

Структура и эволюция Сверхмассивных вращающихся магнитных политроп

  • 25 Accesses

  • 5 Citations

Abstract

The structure of rotating magnetic polytropes is considered in Roche approximation. Investigation of the influence of poloidal as well as toroidal magnetic fields on the conditions of the beginning of matter outflow due to rotational instability is carried out. The influence of the turbulent convection and twisting of magnetic force-lines on the time of smoothing of differential rotation is considered. The estimate of the magneto-turbulence energy generated by differential rotation is presented. Both maximum possible energy output and duration of the quasi-statical evolution phase up to the appearance of hydrodynamic instability due to the effects of general relativity are calculated for supermassive magnetic polytropes of index three with uniform or differential rotation. The ‘radius-mass’ relation is obtained for supermassive differentially-rotating magnetic polytropes referring to the longest part of the quasi-statistical evolution stage; some consequences are pointed out, including the ‘period-luminosity’ relation.

The evolution of the considered models of supermassive rotating magnetic polytropes with different character of rotation and different geometry of a magnetic field is discussed.

The results obtained are summarized in the last section.

Аннотация

В приближении Роша рассмотрена структура вращающихся магнитных политроп. Исследовано влияние полоидального и тороидального магнитных полей на условия начала истечения вещества из-за ротационной неустойчивости. Рассмотрено влияние турбулентной конвекции и закручивания магнитных силовых линий на время выравнивания дифференциального вращения. Оценена энергия магнитной турбулентности, генерируемой дифференциальным вращением.

Для сверхмассивных магнитных политроп индекса три с однородным и дифференциальным вращением вычислены максимально возможные энерговыделение и длительность стадии квазистатической эволюции вплоть до наступления гидродинамической неустойчивости из-за эффектов обшей теории относительности. Получено соотношение ‘радиус-масса’ для дифференциально вращающихся магнитных сверхмассивных политроп, относящееся к наиболее прололжительному участку стадии квазистатической эволюции, и указаны некоторые следствия, включая соотношение ‘период-светимость’.

Обсуждается эволюция рассмотренных моделей сверхмассивных вращающихся магнитых политроп с различным характером вращения и разной геометрией магнитного поля.

Результаты, полученные в работе, кратко суммированы в ее последнем разделе.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

References

  1. Bardeen, J. M. and Anand, S. P. S.: 1966,Astrophys. J. 144, 953.

  2. Bardeen, J. M. and Wagoner, R. V.: 1969,Astrophys. J. 158, L65.

  3. Bisnovatyi-Kogan, G. S., Zeldovich, Ya. B., and Novikov, I. D.: 1967,Astron. Zh. 44, 525.

  4. Cavaliere, A., Pacini, F., and Setti, G.: 1969,Astrophys. J. 157, 869.

  5. Fahlman, G. G.: 1970,Astrophys. J. 160, L87.

  6. Fowler, W. A.: 1964,Rev. Mod. Phys. 36, 545, 1104E.

  7. Fowler, W. A.: 1966,Astrophys. J. 144, 180.

  8. Fowler, W. A.: 1970, Preprint OAP-218.

  9. Gudzenko, L. I., Ozernoy, L. M., and Chertoprud, V. E.: 1967,Nature 215, 605.

  10. Gudzenko, L. I., Ozernoy, L. M., and Chertoprud, V. E.: 1968,Astron. Zh. 45, 492.

  11. Kinman, T. D., Lamla, E., Ciurla, T., Harlan, E., and Wirtanen, C. A.: 1968,Astrophys. J. 152, 357.

  12. Mestel, L.: 1961,Monthly Notices Roy. Astron. Soc. 122, 473.

  13. Monaghan, J. J.: 1966,Monthly Notices Roy. Astron. Soc. 134, 275.

  14. Monaghan, J. J. and Roxburgh, I. W.: 1965,Monthly Notices Roy. Astron. Soc. 131, 13.

  15. Morrison, P.: 1969,Astrophys. J. 157, L73.

  16. Ozernoy, L. M.: 1966,Astron. Zh. 43, 300 (Sov. Astron. AJ 10, 241).

  17. Ozernoy, L. M.: 1968a, ‘Problems of Stellar Evolution and Variable Stars’, Trudy Symposium, Moscow 24–27 November 1964. Nauka Publ. House.

  18. Ozernoy, L. M.: 1968b, inProc. All-Soviet Winter School on Cosmic Physics (Apatity), p. 43.

  19. Ozernoy, L. M. and Chertoprud, V. E.: 1966,Astron. Zh. 43, 20.

  20. Ozernoy, L. M. and Chertoprud, V. E.: 1967,Astron. Zh. 44, 537.

  21. Ozernoy, L. M. and Chertoprud, V. E.: 1969,Astron. Zh. 46, 940.

  22. Ozernoy, L. M. and Chibisov, G. V.: 1970,Astron. Zh. 47, 769.

  23. Ozernoy, L. M. and Somov, B. V.: 1971,Astrophys. Space Sci. 11, 244.

  24. Ozernoy, L. M. and Usov, V. V.: 1971a,Astron. Zh. 48, 240.

  25. Ozernoy, L. M. and Usov, V. V.: 1971b,Astrophys. Space Sci. (in press).

  26. Parker, E. N.: 1955,Astrophys. J. 122, 293.

  27. Piddington, J. H.: 1966,Monthly Notices Roy. Astron. Soc. 133, 163.

  28. Piddington, J. H.: 1970,Monthly Notices Roy. Astron. Soc. 148, 131.

  29. Roxburgh, I. W.: 1965,Nature 207, 363.

  30. Salpeter, E. E. and Wagoner, R. V.: 1970,Astrophys. J. (in press)

  31. Saslaw, W. C.: 1970,Astrophys. J. 160, 11.

  32. Schwarzschild, M.: 1958,Structure and Evolution of the Stars, Princeton.

  33. Shklovsky, I. S.: 1970,Astron. Zh. 47, 742.

  34. Stoeckly, R.: 1965,Astrophys. J. 142, 208.

  35. Wagoner, R. V.: 1969,Ann. Rev. Astron. Astrophys. 7, 553.

  36. Woltjer, L.: 1960,Astrophys. J. 131, 227.

  37. Zeldovich, Ya. B. and Novikov, I. D.: 1967,Relativistic Astrophysics, Nauka Publ. House, Moscow.

Download references

Author information

Additional information

English translation will appear in the next issue ofAstrophys. Space Sci.

Receipt delayed by postal strike in Great Britain

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Cite this article

Озерной, Л.М., Усов, В.В. Структура и эволюция Сверхмассивных вращающихся магнитных политроп. Astrophys Space Sci 12, 267–301 (1971). https://doi.org/10.1007/BF00651419

Download citation