عبد العزيز: بوت: التصانيف المعادلة: +1 (تصنيف:بلازما الفضاء).

2023-08-11T23:00:37Z

بوت: التصانيف المعادلة: +1 (تصنيف:بلازما الفضاء).

صفحة جديدة

[[ملف:Accretion Disk Binary System.jpg|تصغير|رسم تخيلي لقرص تراكمي (مزود) حول [[نجم ثنائي]] يجذب مادة من النجم المانح.]]
[[ملف:Accretion disk.jpg|تصغير|قرص مزود ل [[نجم ثنائي أشعة سينية]] (أزرق).]]

'''القرص المُزوِّد''' أو '''التراكمي''' <ref>[https://nasainarabic.net/main/articles/view/planets-found-in-another-galaxy-quasar-gravitational-microlensing ناسا بالعربي - لأول مرة على الإطلاق، العلماء يرصدون كواكب خارج مجرتنا] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190214061517/https://nasainarabic.net/main/articles/view/planets-found-in-another-galaxy-quasar-gravitational-microlensing |date=14 فبراير 2019}}</ref> في [[علم الفلك|الفلك]] (بالإنجليزية:'''accretion disc''') هو نوع من [[قرص نجمي دوار|الأقراص النجمية الدوارة]] وهو عبارة عن حزام من [[غاز|الغاز]] و[[غبار كوني|الغبار الكوني]] يحيط بنجم في طور التكوين ([[نجم أولي]])غالباً، لكن من الممكن أن يكون القرص حول [[قزم أبيض]] أو [[نجم نيوتروني]] أو [[ثقب أسود]] ويدور حوله بفعل [[جاذبية (توضيح)|الجاذبية]]. جاءت تسميته القرص التراكمي من أنه يٌمد نجمه باستمرار بالمادة وهذا ما يساعد النجم على زيادة [[كتلة|كتلته]]. تزداد كتلة النجم بما يتراوح بين 10<sup>−7</sup> و10<sup>−9</sup> [[كتلة شمسية]] في السنة. تصدر الأقراص حول النجوم الشابة أو النجوم الأولية موجات [[الأشعة تحت الحمراء]] وبواسطة رصدتلك الأشعة نتعرف على تلك النجوم الناشئة، أما عندما تكون الأقراص حول نجم نيوتروني أو ثقب أسود فهي تصدر [[أشعة سينية]] عالية الطاقة، ذلك لأن الثقب الأسود والنجم النيوتروني شديدة الانضغاط وعالية الكثافة وبالتالي جاذبيتها تكون عالية جدا؛ تتساقط عليها المادة بسرعات رهيبة فتصدر المادة أشعة سينية.

== حركة التزويد ==

يدور قرص من الغاز والغبار حول الجسم المركزي ليس بسرعة متساوية وإنما تختلف السرعات للغاز في الجزء الداخلي من القرص عن سرعة الأجزاء في الأطراف. وطبقا [[قوانين كيبلر للحركة الكوكبية|قوانين كبلر]] تدور أجزاء الغاز القريبة من الجسم المركزي أسرع وينتج عن ذلك احتكاك بين جزيئات الغاز وبعضها. ينتج بالتالي عن هذا الاحتكاك تكون الدوامات وتصادم بين الجسيمات وتسقط بعضها بفعل [[جاذبية (توضيح)|الجاذبية]] على الجسم المركزي، بذلك تزداد كتلة الجسم المركزي شيئا فشيئا.

أثناء تلك العملية فالجسيم لا بد وأن ينقل [[زخم زاوي|زخمه الزاوي]] إلى الخارج طبقا لقانون [[حفظ الزخم الزاوي|انحفاظ الزخم الزاوي]]، ويتم ذلك باعطائه زخمه الزاوي لأحد الجسيمات في القرص فيتخذ الجسيم المكتسب للزخم الزاوي مدارا أكبر في القرص مبتعدا عن الجسم المركزي. (هذا أحد تفسيرات تكون أذرعة حلزونية للمجرات حول [[حوصلة مجرة]]).

وإذا كان الغاز في القرص قليل [[تأين|التأين]] فتنشأ عن حركة الأيونات [[حقل مغناطيسي|مجالات مغناطيسية]] تؤثر على حركة [[أيون|الأيونات]]. وتختلط تأثيرات المغناطيسية الدوارة مع الاحتكاكات الناتجة من الدوامات مما يجعل بعض الجسيمات يسقط على الجسم المركزي وتزيد من كتلته. والنظرية التي تصف حركة [[بلازما (فيزياء)|البلازما]] في مجال مغناطيسي نجدها في [[ديناميكا الموائع المغناطيسية]].

== نشأة قرص مزود ==

نشاهد وجود القرص المزود حول النجم الناشئ (يجمع النجم بذلك مادة من القرص ويزيد من كتلته). وكذلك نجد القرص حول [[نجم زائف|النجوم الزائفة]] وحول [[ثقب أسود|الثقوب السوداء]]. كذلك نشاهدها حول أجرام أخرى ندرسها في [[علم الفلك]]، مثل حلقات زحل المتكونة من جليد.

ونشاهدها في أجرام منضغطة مثل [[نجم نيوتروني|نجوم نيوترونية]] وحول [[ثقب أسود]] حيث يكفي اكتسابها [[طاقة وضع|لطاقة وضع]] عالية ناتجة عن [[جاذبية]] الجسم المركزي التي تؤلق القرص. بهذه الطريقة وبحسب شدة الاحتكاك بين الجسيمات فيمكن أن تصدر [[موجة كهرومغناطيسية|موجات كهرومغناطسية]] عالية الطاقة مثلما تنتج من [[تفاعل نووي|تفاعلات نووية]]. وهذا ما يفسر شدة [[ضياء|الضياء]] العالية التي نشاهدها في [[نجم زائف|النجوم الزائفة]] والتي نراها على الرغم من بعدها الشاسع عنا.

== نموذج قرص ألفا ==

افترض كل من نيقولاي شاكورا وراشد سونيايف عام 1973
.<ref name="SS1973">{{استشهاد | الأخير1=Shakura | الأول1=N. I. | الأخير2=Sunyaev | الأول2=R. A. | تاريخ=1973 | عنوان=Black Holes in Binary Systems. Observational Appearance | دورية=Astronomy and Astrophysics | المجلد=24 | صفحات=337–355 | bibcode=1973A&A....24..337S
}}</ref><ref name="W1948">{{استشهاد | الأخير=Weizsäcker | الأول=C. F. | سنة=1948 | عنوان=Die Rotation Kosmischer Gasmassen | دورية=Z. Naturforsch. | المجلد=3a | العدد= | صفحات=524–539 | مسار=
}}</ref>
أن دوامات تحدث للغاز في القرص تكون مصدرا لزيادة [[لزوجة|اللزوجة]]. وبافتراض أن الدوامات تحدث عند سرعات تحت سرعة الصوت واعتبار أن سمك القرص هو أقصي حد لحجم الدوامات فيمكن حساب اللزوجة من المعادلة الآتية:

<math> \nu=\alpha. c_{\rm s}H</math>

حيث:

<math>c_{\rm s}</math> [[سرعة الصوت]]،

<math>H</math> ارتفاع القرص

<math>\alpha</math> معامل يساوي صفر (في حالة عدم وجود تزويد) أو 1.

مع اعتبار أن الحركة الدوامية تعادل:

<math> \nu\approx v_{\rm turb} l_{\rm turb} </math>

حيث:

<math> v_{\rm turb} </math> سرعة الخلية الدوامية بالنسبة للسرعة المتوسطة للغاز،

<math> l_{\rm turb} </math> حجم أكبر خلية دوامية، وتصفها الصيغتان:

: <math>l_{\rm turb} \approx H = c_{\rm s}/\Omega</math>

: و <math> v_{\rm turb} \approx c_{\rm s} </math>,

حيث السرعة الزاوية طبقا [[قوانين كيبلر للحركة الكوكبية|لقانون كبلر]] تساوي:

<math>\Omega = (G M)^{1/2} r^{-3/2}</math>

و <math>M</math><math>r</math> [[نصف القطر|نصف قطر]] المدار حول الجسم المركزي.
<ref>{{استشهاد | الأخير=Landau and Lishitz | سنة=1959 | عنوان=Fluid Mechanics | إصدار=31}}</ref>

وباستخدام معادلة [[توازن هيدروستاتيكي|التوازن الهيدروستاتيكي]] وأخذ [[حفظ الزخم الزاوي|انحفاظ الزخم الزاوي]] في الاعتبار، وافتراض أن سمك القرص رفيع فيمكن حل معادلات شكل القرص بواسطة المعامل <math>\alpha</math>.

وباستخدام قانون كرامر، نحصل على:

:<math>H=1.7\times 10^8\alpha^{-1/10}\dot{M}^{3/20}_{16} m_1^{-3/8} R^{9/8}_{10}f^{3/5} {\rm cm}</math>
:<math>T_c=1.4\times 10^4 \alpha^{-1/5}\dot{M}^{3/10}_{16} m_1^{1/4} R^{-3/4}_{10}f^{6/5}{\rm K}</math>
:<math>\rho=3.1\times 10^{-8}\alpha^{-7/10}\dot{M}^{11/20}_{16} m_1^{5/8} R^{-15/8}_{10}f^{11/5}{\rm g\ cm}^{-3}</math>

حيث:

<math>T_c</math> و<math>\rho</math> هما درجة حرارة و[[كثافة]] الخط الوسطي،

<math>\dot{M}_{16}</math> معامل التزويد محسوبا بالوحدة <math>10^{16}{\rm g\ s}^{-1}</math>,

<math>m_1</math> كتلة الجسم المركزي بوحدات [[كتلة شمسية]] <math> M_\bigodot</math>,

<math>R_{10}</math> نصف قطر مدار نقطة على القرص بالوحدة <math>10^{10}{\rm cm}</math>,

و

<math>f=\left[1-\left(\frac{R_\star}{R}\right)^{1/2} \right]^{1/4}</math>,

حيث:

<math>R_\star</math> نصف القطر الذي عنده يتوقف الزخم الزاوي من الدخول نحو المركز.

ويعتبر نموذج قرص ألفا المحسوب طبقا للعالمين شاكورا وسونياف غير مستقر من الوجهتين الحرارية واللزوجة.

* وتُعرف طريقة أخرى للحساب تعتمد على '''نموذج قرص بيتا''' وتؤدي إلى استقرار القرص بالنسبة للزوجته وحرارته مع اعتبار اللزوجة تتناسب مع [[ضغط|ضغط الغاز]] <math>\nu \propto \alpha p_{\mathrm{gas}}</math>.
<ref>{{استشهاد | الأخير=Lightman and Eardley | سنة=1974 | عنوان=Black Holes in Binary Systems: Instability of Disk Accretion | دورية=The Astrophysical Journal, | الأول2=Douglas M. | المجلد=187 | العدد= | الأخير2=Eardley| صفحات=1 | bibcode=1974ApJ...187L...1L | doi=10.1086/181377 | الأول1=Alan P. }}</ref>
<ref>{{استشهاد | الأخير=Piran | سنة=1978 | عنوان=The role of viscosity and cooling mechanisms in the stability of accretion disks | دورية=The Astrophysical Journal, | المجلد=221 | العدد= | صفحات=652 | bibcode=1978ApJ...221..652P | doi=10.1086/156069 | الأول1=T. }}</ref>

يلاحظ أن النموذج الأساسي لشاكورا وسونيايف يعتبر اللزوجة تتناسب تناسبا طرديا مع الضغط الكلى للغاز، أي أن:

<math> p_{\mathrm{tot}} = p_{\mathrm{rad}} + p_{\mathrm{gas}} = \rho c_{\rm s}^2</math>

حيث:

<math>\nu = \alpha c_{\rm s} H = \alpha c_s^2/\Omega = \alpha p_{\mathrm{tot}}/(\rho \Omega)</math>

ويعتبر نموذج شكورا وسونيايف أن القرص يكون في توازن حراري ويستطيع إشعاع حرارته بكفاءة. وفي تلك الحالة يشع القرص حرارة اللزوجة فيبرد ويصبح سمكه رفيعا. ولكن هذا الافتراض قد لا يسري، ففي حالة عدم كفاءة القرص على اشعاع الحرارة فقد ينتفخ القرص في هيئة إطار أو في شكل آخر ليس مسطحا له بعدين ولكن حجميا ذو ثلاثة أبعاد. ولكن الحل الذي ينتج شكل الإطار يتطلب أن يكون معدل التزايد أقل قليلا من [[حد إدنجتون]].

* ونموذج ثالث يماثل حلقات [[زحل]] حيث يكون القرص فقير الغاز بحيث يكون انتقال [[زخم زاوي|الزخم الزاوي]]
بصفة أساسية عن طريق تصادمات بين حبيبات صلبة وتفاعلات [[جاذبية (توضيح)|الجاذبية]] بين القرص وقمر. هذا النموذج يتطابق مع قياسات فلكية أجريت خلال السنوات القليلة الماضية بطريقة [[عدسة الجاذبية|عدسات الجاذبية]]
.<ref>{{استشهاد | الأخير=Poindexter et al. | سنة=2008 | عنوان=The Spatial Structure of An Accretion Disk | الأول3=Christopher S. | الأخير3=Kochanek | دورية=The Astrophysical Journal, | الأول2=Nicholas | المجلد=673 | العدد= 1| الأخير2=Morgan| صفحات=34 | arxiv=0707.0003 | doi=10.1086/524190 | الأول1=Shawn }}</ref>
<ref>{{استشهاد | الأخير=Eigenbrod et al. | سنة=2008 | عنوان=Microlensing variability in the gravitationally lensed quasar QSO 2237+0305 = the Einstein Cross. II. Energy profile of the accretion disk | دورية= Astronomy & Astrophysics, | المجلد=490 | العدد= | صفحات=933 | arxiv=0810.0011 }}</ref>
<ref>{{استشهاد | الأخير=Mosquera et al. | سنة=2009 | عنوان=Detection of chromatic microlensing in Q 2237+0305 A | الأول3=E. | الأخير3=Mediavilla | دورية=The Astrophysical Journal, | الأول2=J. A. | المجلد=691 | العدد= 2| الأخير2=Muñoz| صفحات=1292 | arxiv=0810.1626 | doi=10.1088/0004-637X/691/2/1292 | الأول1=A. M. }}</ref>
.<ref>{{استشهاد | الأخير1=Floyd et al. | سنة=2009 | عنوان=The accretion disc in the quasar SDSS J0924+0219 | دورية= ArXiv:0905.2651v1 [astro-ph.HE] | arxiv=0905.2651}}</ref>

== اقرأ أيضا ==

* [[قرص كوكبي أولي|قرص كوكبي]]
* [[سديم كوكبي]]
* [[قائمة أكبر النجوم]]
* [[ثقب أسود فائق|ثقب أسود فائق الضخامة]]
* [[قائمة أكثر النجوم ضخامة|قائمة أكبر النجوم كتلة]]
* [[قائمة أشد النجوم لمعانا|قائمة أشد النجوم سطوعا]]
* [[قائمة انفجارات أشعة غاما]]

== مراجع ==

{{مراجع}}
{{تصنيف كومنز}}
{{نجوم}}
{{ضبط استنادي}}
{{شريط بوابات|الفضاء|الفيزياء|علم الفلك|نجوم}}

[[تصنيف:أقراص نجمية دوارة]]
[[تصنيف:بلازما الفضاء]]
[[تصنيف:تطور النجوم]]
[[تصنيف:ثقوب سوداء]]
[[تصنيف:دوامات]]
[[تصنيف:مسائل غير محلولة في الفيزياء]]
[[تصنيف:نجوم ثنائية]]

قرص مزود - تاريخ المراجعة

عبد العزيز: بوت: التصانيف المعادلة: +1 (تصنيف:بلازما الفضاء).