Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1145359), страница 4

Файл №1145359 Диссертация (Формирование и особенности структуры крупномасштабных подсистем в галактиках моделирование и наблюдательные данные) 4 страницаДиссертация (1145359) страница 42019-06-29СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Начальные условия были взяты такими же, какв [32]. Согласие с результатами, приведенными в [32], было полным, а точностьописания фронта ударной волны оказалась сравнимой с той, что была полученапри моих же вычислениях по конечно-разностной схеме Мак-Кормака [43].Во втором эксперименте контролировалось сохранение точности при расчетах трехмерного изотермического течения газа (основной вариант программы)в потенциале дисковой галактики. Для представления гравитационного потенциала галактики была выбрана модель Миямото–Нагаи [44] (см. формулу (3.1)на стр.127).

Масса галактики — 1011 M , масса газа — 1010 M ; SPH частицы(N = 4000) были распределены в диске с радиусом 15 кпк по экспоненциальному закону ρ(R) ∝ exp(−R/h) (h = 4 кпк); шкала высот по z — 200 пк.Начальные скорости — круговые, температура — 104 K. Длина сглаживанияh = 375 пк. В этом случае среднее число соседей, по которым производилосьсглаживание гидродинамических величин, равнялось примерно 20. На рис. 1.1показано относительное изменение полной энергии газа на временной шкале8 × 108 лет. Несмотря на систематический рост ошибок вычислений полнаяэнергия сохранялась с точностью не хуже 0.15%.1.1.4. Астрофизические приложенияДля простоты в схему не было включено самосогласованное определениегравитационного потенциала.

В итоге, круг задач, для решения которых можноиспользовать созданные программы, свелся к следующему: поглощение массив-22Рис. 1.1. Относительное изменение полной энергии газа в одиночной галактике (в процентах)— см. текст.ной галактикой маломассивного спутника, богатого газом, и далекие пролеты галактик сравнимых масс. Поскольку программы включают внешний потенциал,они могут быть использованы и для решения задач, связанных со структуройи эволюцией газовых структур других масштабов, отличных от галактических,например, дисков вокруг молодых двойных систем звезд.Ниже приводятся некоторые результаты расчетов газовых течений в галактиках, как примеры использования программ. Оригинальные результаты расчетов, связанные с различными структурами вокруг галактик и не повторяющиеуже известные результаты, будут приведены в разделах 3.1 и 3.2.1.

Посколькугазовые диски вокруг молодых двойных систем не связаны непосредственно стемой диссертации, но показывают действенность разработанных программ, тонекоторые новые оригинальные результаты расчетов газовых течений в двойных звездах будут также приведены ниже.Образование полярных колец у S0 галактикУ многих S0 галактик как во внешних, так и во внутренних областях,обнаружены кинематически выделенные структуры — кольца, состоящие изгаза и звезд и вращающиеся в плоскости почти перпендикулярной экваториальной [45].

Такая особенность этих колец, названных полярными, заставляетпредположить, что своим происхождением они обязаны какому-то внешнемуфактору. Было предложено несколько сценариев их образования. Часто обсуж-23даются два сценария:: поглощение галактики, богатой газом, и захват частигаза спиральной галактики при близком пролете [46]. Второй сценарий будетподробно рассмотрен в разделе 3.1, в котором будет продемонстрирован рядчисленных моделей формирования полярного кольца за счет аккреции, Эти модели были разработаны нами впервые. Здесь же в качестве примера работоспособности разработанных программ приводятся результаты по моделированиюразрушения газового спутника.При падении спутника, обладающего газовым диском, по первоначальнопараболической орбите (прямое движение, т.е. направления орбитального момента и момента вращения спутника совпадают) на сферическую галактикуможет образовываться газовое кольцо.

Это было продемонстрировано, например, в работе [39]. Чтобы убедиться в возможности решать аналогичные задачи с помощью созданной программы, я повторила вычисления [39]. Рис.1.2воспроизводит историю процесса формирования газового кольца в одном из проведенных численных экспериментов. Параметры модели такие же, как в [39].Потенциал сферической галактики соответствует модели Хернквиста [47]Φ(r) = −G Mhr.r + ahr(1.21)Масса галактики Mhr — 1011 M , размер ядра ahr — 2 кпк. Потенциал спутника описывается аналогичным образом.

Масса спутника — 1010 M , размерядра — 1.4 кпк. Газовый диск спутника с полной массой 109 M был представлен 8 000 SPH частиц. Распределение плотности газа в плоскости диска — экспоненциальное с характерным масштабом 1 кпк. Первоначальные скорости —круговые, температура газа 104 K. Расстояние между спутником и галактикойв исходный момент времени — 20 кпк. Начальная скорость спутника соответствует параболическому пролету, но так как потенциал галактики и спутниканеточечные, орбита отличается от кеплеровской. Она была вычислена заранее, азатем положение спутника определялось путем интерполирования. Считалось,что в момент наибольшего сближения галактик (∼ 3 кпк) происходит полное24разрушение спутника, и газ продолжает двигаться в поле только массивной галактики.

Результаты расчетов представлены на рис. 1.2. Движение спутникапроисходит против часовой стрелки в плоскости xy . Масса газа — 0.1 массызвезд спутника. Время дано в безразмерных единицах; единица времени соответствует 4.2 × 106 лет.Рис. 1.2. Формирование газового кольца вокруг сферической галактики при поглощении еюспутника.Из-за использования постоянной длины сглаживания я не смогла обеспечить такое же разрешение, как в [39], но, как видно на рис. 1.2, полученныерезультаты качественно хорошо согласуются с представленными в этой работе.В рамках аккреционного сценария образования полярного кольца при взаимодействии галактик сравнимых масс было проведено несколько численныхэксперимента.

Массы галактик — 1011 M . Моделировался далекий параболиче-25ский пролет сфероидальной галактики, аккрецирующей газ, мимо спиральной:расстояние до перицентра ∼ 18 кпк. Исходное расстояние между галактиками— 75 кпк. Из соображений простоты для потенциала спиральной галактики,богатой газом, был выбран точечный, сглаженный потенциал, с характерныммасштабом сглаживания 1.5 кпк.

Газовые частицы (N = 10 000) распределялись в диске радиуса 15 кпк согласно закону плотности ∝ 1/r. Масса газа —1010 M . Начальные скорости — круговые. Момент вращения газового дискапараллелен орбитальному моменту сфероидальной галактики.Для пролетающей (аккрецирующей газ) галактики использовались различные потенциалы — от потенциала сглаженной точки (сфера Пламмера, см. формулу (1.26) на стр. 37) с различным масштабом сглаживания до более реалистичного — потенциала Миямото–Нагаи (формула (3.1) на стр.127).На рис.

1.3 показан процесс формирования газового кольца из захваченного сферической галактикой (со сглаженным потенциалом и масштабомa = 1.5 кпк) вещества спиральной галактики. Плоскость пролета (xy ) совпадает с плоскостью диска. Положение сферической галактики в начальный моментвремени (t = −5.0) — справа, внизу, за пределами рамки. Образование кольцапроисходит примерно через 2 × 108 лет (t = 2.2 на рис. 1.3, единица времени8.7 × 107 лет) после прохождения галактикой перицентра. Масса газа, осевшаяв кольце к моменту времени t = 2.2, — ∼ 7 × 108 M .Для демонстрации отличий в поведении газа и звезд был проведен ещеодин эксперимент с параметрами, такими же, как в первом эксперименте, с тойлишь разницей, что вместо газовых частиц были взяты невзаимодействующие(пробные) частицы (рис.

1.4). Видно, что диссипативная природа газа играетрешающую роль в формировании кольцеобразных структур вокруг галактик.Структура приливных газовых хвостовСчитается хорошо установленным, что темп звездообразования во взаимодействующих системах в среднем выше, чем в изолированных. В большинстве26Рис. 1.3. Эволюция приливных возмущений дисковой галактики; газодинамическая модель.Масштаб стороны одной рамки 90 кпк.

Дляt = 1.2приведены разрезы, вдоль которыхопределялись профили поверхностной плотности.случаев области активного звездообразования локализованы в центральных частях галактик. Что касается периферийных структур, например, приливныхдеталей, то для ряда объектов найдено (в основном при помощи анализа показателей цвета), что процесс интенсивного звездообразования имеет место издесь, например, [48].В связи с этим возникает вопрос о механизме звездообразования в такихструктурах.

Внешние области галактик, из которых формируются приливныедетали, поставляют в них не молекулярные облака, с которыми связывается образование звезд, а диффузную газовую составляющую. Таким образом, модели,27Рис. 1.4. То же, что и на рис. 1.3, но для модели пробных частиц.описывающие вспышки звездообразования в центральных областях взаимодействующих галактик за счет столкновений молекулярных облаков [49, 50], оказываются неприменимыми к приливным хвостам и перемычкам. В работе [51]была построена модель фотометрической эволюции приливных структур, основанная на эмпирическом соотношении между темпом звездообразования иплотностью газа (закон Шмидта).

Для расчета структуры хвостов галактикиспользовалось приближение пробных (невзаимодействующих друг с другом)частиц. Было детально прослежено изменение концентрации частиц в образующихся приливных деталях и выявлены те области (каустики), в которых пересекаются и заворачиваются орбиты частиц. Предполагалось, что в этих местахпроисходит сильное сжатие вещества, которое распространяется в виде волны28к внешним областям хвостов.Для того чтобы выяснить, какое влияние на структуру исследуемых объектов оказывают газодинамические эффекты, и сделать выводы относительномеханизма звездообразования, были проделали расчеты, аналогичные [51], нодля газовой модели.

Характеристики

Список файлов диссертации

Формирование и особенности структуры крупномасштабных подсистем в галактиках моделирование и наблюдательные данные
Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее