Математическое моделирование канализированных радиационно ускоренных выбросов в астрофизических системах
Диссертация
Теоретические исследования струйных выбросов из окрестностей компактных гра-витирующих объектов проводятся уже много лет. Существует достаточно много подходов к построению модели струйных выбросов, но на данный момент ни один из них не позволяет объяснить в рамках одной модели наблюдаемые уникальные свойства джетов, такие как высокая скорость течения вещества выброса, высокая степень коллимации… Читать ещё >
Список литературы
- Абакумов М.В., Мухин С. И., Попов Ю. П., Рогожкин Д. В. Об ударных волнах разрежения в вычислительной газовой динамике. 2006. 30 с. Препринт ИПМ им. М. В. Келдыша РАН. 2006. № 3.
- Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. Часть 1. М.: Наука, 1991. 600 с.
- Амбарцумян В.А., Мустель Э. Р., Северный A.B., Соболев В. В. Теоретическая астрофизика. М.: ГИТТЛ, 1952. 637 с.
- Антонов A.C. Параллельное программирование с использованием технологии MPI. M.: МГУ, 2004. 71 с.
- Баландин М.Ю., Шурина Э. П. Векторный метод конечных элементов. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001. 69 с.
- Басс Л.П., Быков A.B., Дергачев A.A. и др. Моделирование распространения оптического излучения в фантоме биологической ткани на суперЭВМ МВСЮОО/М // Матем. моделирование. 2006. Т. 18, № 1. С. 29−42.
- Басс Л.П., Николаева О. В. Улучшенная схема расчета переноса излучения в сильно гетерогенных средах и пустотах // Матем. моделирование. 1997. Т. 9, № 10. С. 6372.
- Берилло A. NVIDIA CUDA — неграфические вычисления на графических процессорах // IXBT.com. 2008. URL: http://www.ixbt.com/video3/cuda-l.shtml (дата обращения: 09.10.2011).
- Берилло А. NVIDIA CUDA — неграфические вычисления на графических процессорах. Часть 2 — Примеры внедрения NVIDIA CUDA // IXBT.com. 2008. URL: http://www.ixbt.com/video3/cuda-2.shtml (дата обращения: 09.10.2011).
- Бескин B.C. Осесимметричные стационарные течения в астрофизике. М.: Едито-риал УРСС, 2006. 384 с.
- Бескин B.C. Магнитогидродинамические модели астрофизических струйных выбросов // УФН. 2010. Т. 180, № 12. С. 1241−1278.
- Блох А.Г., Журавлев Ю. А., Рыжков JI.H. Теплообмен излучением. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. 432 с.
- Владимиров B.C. Математические задачи односкоростной теории переноса частиц // Тр. Матем. ин-та им. Стеклова АН СССР. 1961. Т. 61. С. 3−158.
- Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 608 с.
- Вязников К.В., Тишкин В. Ф., Фаворский А. П. Построение монотонных разностных схем повышенного порядка аппроксимации для систем уравнений гиперболического типа // Матем. моделирование. 1989. Т. 1, № 5. С. 95−120.
- Галанин М.П., Грищенко Е. В., Савенков Е. Б., Токарева С. А. Применение RKDG метода для численного решения задач газовой динамики. 2006. 31 с. Препр. Инст. прикл. матем. им. М. В. Келдыша РАН № 52.
- Галанин М.П., Лукин В. В. Разностная схема для решения двумерных задач идеальной МГД на неструктурированных сетках. 2007. 29 с. Препр. Инст. прикл. матем. им. М. В. Келдыша РАН № 50.
- Галанин М.П., Лукин В. В., Чечеткин В. М. Математическое моделирование струйных выбросов вещества в окрестности аккреционного диска. 2008. 36 с. Препр. Инст. прикл. матем. им. М. В. Келдыша РАН № 54.
- Галанин М.П., Лукин В. В., Чечеткин В. М. К постановке задачи моделирования астрофизических струйных выбросов. 2009. 30 с. Препр. Инст. прикл. матем. им. М. В. Келдыша РАН № 36.
- Галанин М.П., Лукин В. В., Чечеткин В.М'. Математическое моделирование струйных выбросов в окрестности компактных объектов // Астрономический журнал. 2009. Т. 86, № 4. С. 331−344.
- Галанин М.П., Лукин В. В., Чечеткин В. М. Методы решения уравнения переноса излучения для астрофизических моделей. 2010. 30 с. Препр. Инст. прикл. матем. им. М. В. Келдыша РАН № 59.
- Галанин М.П., Лукин В. В., Чечеткин В. М. Ускорение джетов при различных вариантах моделирования источника вещества // Матем. моделирование. 2011. Т. 23, № 10. С. 65−81.
- Галанин М.П., Савенков Е. Б. Методы численного анализа математических моделей. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. 591 с.
- Галанин М.П., Савенков Е. Б., Токарева С. А. Решение задач газовой динамики с ударными волнами RKDG-методом // Матем. моделирование. 2008. Т. 20, № 11. С. 55−66.
- Галанин М.П., Торопин Ю. М., Чечеткин В. М. Радиационный механизм ускорения джета SS433. 1996. 21 с. Препринт ИПМ им. М. В. Келдыша РАН № 72.
- Галанин М.П., Торопин Ю. М., Чечеткин В. М. Радиационное ускорение и выброс порций вещества в аккреционных воронках около астрофизических объектов. 1997. 32 рр. Препринт ИПМ им. М. В. Келдыша РАН № 40.
- Галанин М.П., Торопин Ю. М., Чечеткин В. М. Радиационное ускорение порций вещества в аккреционных воронках около астрофизических объектов // Астрономический журнал. 1999. Т. 76, № 2. С. 143−160.
- Гергель В.П. Теория и практика параллельных вычислений. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 423 с.
- Десять простых шагов к стройной прикладной программе для гибридного вычислительного комплекса &bdquo-К-100″ // KIAM.ru. 2011. URL: http://www.kiam.ru/MVS/documents/klOO/steps.html (дата обращения: 09.10.2011).
- Зельдович Я.Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука, 1966. 688 с.
- Колдоба A.B., Устюгова Г. В. Разностные схемы для-уравнений МГД в эйлеровых переменных (случай кратных корней). 1996. 28 с. Препр. Инст. прикл. матем. им. М. В. Келдыша РАН № 42.
- Куликовский А.Г., Любимов Г. А. Магнитная гидродинамика. М.: Логос, 2005. 328 с.
- Куликовский А.Г., Погорелов Н. В., Семенов А. Ю. Математические вопросы численного решения гиперболических систем уравнений. М.: Физматлит, 2001. 608 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Том VIII. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит, 2001. 656 с.
- Лукин В.В., Марчевский И. К. Учебно-экспериментальный вычислительный кластер. Часть 1. Инструментарий и возможности // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. &bdquo-Естественные науки". 2011. № 4. С. 28−44.
- Нагирнер Д.И. Лекции по теории переноса излучения. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2001. 284 с. 11.)
- Пригарин С.М. Основы статистического моделирования переноса оптического излучения. Учебное пособие. Новосибирск: Изд. Новосиб. ун-та, 2001. 82 с.
- Савельев В.В., Чечеткин В. М. Биполярные течения в окрестности вращающегося диска с магнитным полем // Астрономический журнал. 1995. Т. 72, № 1. С. 139— 145.
- Самарский A.A., Вабищевич П. Н. Аддитивные схемы для задач математической физики. М.: Наука, 2001. 319 с.
- Самарский A.A., Попов Ю. П. Разностные методы решения задач газовой динамики. М.: Едиториал УРСС, 2004. 424 с.
- Суржиков С.Т. Оптические свойства газов и плазмы. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 576 с.
- Суржиков С.Т. Тепловое излучение газов и плазмы. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 544 с.
- Сушкевич Т.А. Математические модели переноса излучения. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 661 с.
- Сычугова Е.П. Численные методы решения уравнения переноса в многогрупповом приближении в трехмерной геометрии в пакете «РЕАКТОР». 2007. 22 с. Препр. Инст. прикл. матем. им. М. В. Келдыша РАН № 78.
- Устюгов С.Д., Попов М. В. Кусочно-параболический метод на локальном шаблоне. IV. Многомерная идеальная МГД. 2007. 30 с. Препр. Инст. прикл. матем. им. М. В. Келдыша РАН № 11.
- Черепащук A.M. SS 433: Новые результаты, новые проблемы // Земля и Вселенная. 1986. Vol. 1. Pp. 21−29.
- Черепащук A.M. Данные фотометрических наблюдений SS433 и их интерпретация // Итоги науки и техники. Сер. Астрономия. 1988. Т. 38. С. 60−120.
- Четверушкин Б.Н. Математическое моделирование задач динамики излучающего газа. М.: Наука, 1985. 304 с.
- Щеглов И.А. Программа для триангуляции сложных двумерных областей Gridder2D. 2008. 32 с. Препр. Инст. прикл. матем. им. М. В. Келдыша РАН № 60.
- Яненко H.H. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск: Наука, 1967. 196 с.
- Balsara D.S. Second-Order-accurate Schemes for Magnetohydrodynamics with Divergence-free Reconstruction 11 ApJS. 2004. Vol. 151. Pp. 149−184.
- Biretta J.A., Owen F.N. Velocity Structure of the M87 Jet: Preliminary Results // Parsec-scale radio jets / Ed. by J. A. Zensus, T. J. Pearson. Cambridge University Press, 1990. Pp. 125−128.
- Bisnovatyi-Kogan G.S. Mechanisms of jet formation // Stellar jets and bipolar outflows / Ed. by L. Errico, A. Vittone. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1993. P. 369.
- Blandford R.D., Payne D.G. Hydromagnetic flows from accretion discs and the production of radio jets // MNRAS. 1982. Vol. 199, no. 199. Pp. 883−903.
- Bossavit A. Computational Electromagnetism. Variational Formulations, Complementarity, Edge Elements. Maryland: Academic Press, 1998. 352 pp.
- Brackbill J.U., Barnes D.C. The effect of nonzero V • В in the numerical solution of the magnetohydrodynamic equations //J. Сотр. Phys. 1980. Vol. 35. Pp. 426−430.
- Brinkmann W., Kawai N. The jets of SS 433: second order effects // Astron. Astrophys. 2000. Vol. 363. Pp. 640−646.
- Brio M., Wu C.C. An upwind differencing scheme for the equations of ideal magneto-hydrodynamics // J. Сотр. Phys. 1988. Vol. 2. Pp. 400−422.
- C. Fendt Ch. M. Cemeljic. Formation of protostellar jets — effects of magnetic diffusion // Astron. Astrophys. 2002. Vol. 395. Pp. 1045−1060.
- Cerqueira A.H.- de Gouveia Dal Pino E.M. Magnetic Field Effects on the Structure and Evolution of Overdense Radiatively Cooling Jets // The Astrophysical Journal. 1999. Vol. 510. Pp. 828−845.
- Chandra R., Dagum L., Kohr D. et al. Parallel Programming in OpenMP. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers, 2001. 248 pp.
- Chattopadhyay I., Das S., Chakrabarti S.K. Radiatively driven electron-positron jets from two-component accretion flows // MNRAS. 2004. Vol. 348. Pp. 846−856.
- Cheng A.Y.S., O’Dell S.L. Compton Losses, Compton Rockets // The Astrophysical Journal. 1981. Vol. 251. Pp. L49-L54.
- Cherepashchuk A.M. Observational Manifestations of Precession of Accretion Disk in the SS 433 Binary System // Space Science Reviews. 2002. Vol. 102, no. 1. Pp. 23−35.
- Cockburn В., Shu Chi-Wang. Runge-Kutta discontinuous Galerkin methods for convection-dominated problems 11 Journal of scientific computing. 2001. Vol. 16, no. 3. Pp. 173−261.
- Evans C.R., Hawley J.F. Simulation of magnetohydrodynamic flows — A constrained transport method // The Astrophysical Journal. 1988. Vol. 332. Pp. 659−677.
- Fabian A.C., Rees M.J. The accretion luminosity of a massive black hole in an elliptical galaxy // MNRAS. 1995. Vol. 277. Pp. L55-L58.
- Fendt C. Formation of Protostellar Jets as Two-Component Outflows from Star-Disk Magnetospheres // The Astrophysical Journal. 2009. Vol. 692. Pp. 346−363.
- Galanin M.P., Lukin V.V., Chechetkin V.M. Modelling of Magnetic Jets Acceleration // 7th Potsdam Thinkshop «Magnetic fields in stars and exoplanets», Abstracts and general information. 2011. P. 62.
- Hirai Y., Fukue J. Eclipsing and Precessional Light Curves of SS 433 with Superdisks // PASJ. 2001. Vol. 53. Pp. 679−685.
- Kim Man Young, Baek Seung Wook, Park Jae Hyun. The Unstructured Finite Volume Method for Radiative Heat Transfer in Complex Two-Dimensional Geometries with Obstacles // Numerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals. 2001. Vol. 39, no. 6. Pp. 617−635.
- Komissarov S.S. Magnetic acceleration of relativistic jets // Mem. S.A.It. 2011. Vol. 82. Pp. 95−103.
- Komissarov S.S., Barkov M.V., Vlahakis N., Konigl A. Magnetic acceleration of relativistic active galactic nucleus jets // MNRAS. 2007. Vol. 380, no. 1. Pp. 51−70.
- Komissarov S.S., Vlahakis N., Konigl A., Barkov M.V. Magnetic acceleration of ultra-relativistic jets in gamma-ray burst sources // MNRAS. 2008. Vol. 394. Pp. 1182−1212.
- Kovalev Y.Y., Lister M.L., Homan D.C., Kellermann K.I. The Inner Jet of the Radio Galaxy M87 // Astrophys. J. Lett. 2007. Vol. 668. Pp. L27-L30.
- Krasnopolsky R., Li Zhi-Yun, Blandford R. Magnetocentrifugal Launching Of Jets From Accretion Disks. I. Cold Axisymmetric Flows // The Astrophysical Journal. 1999. Vol. 526. Pp. 631−542.
- Krivosheyev Yu.M., Bisnovatyi-Kogan G.S., Cherepashchuk A.M., Postnovc K.A. Monte Carlo simulations of the broad-band X-ray continuum of SS433 // MNRAS. 2009. Vol. 394. Pp. 1674−1684.
- Lauer T.R. Compact Core of Galaxy M87. HST News Release STSCI-PRC92−01. 1991.
- Lobanov A., Hardee P., Eilek J. Internal Stucture and Dynamics of the. Kiloparsec-Scale Jet in M87 // New Astronomy Reviews. 2003. Vol. 47. Pp. 629−632.
- Lovelace R.V.E. Dynamo model of double radio sources // Nature. 1976. Vol. 262. Pp. 649−652.
- Lukin V.V. Mathematical Modeling of Jet Outflows Formation around Compact Objects with Accretion Disks // The 8th International Workshop on Magneto-Plasma Aerodynamics (Abstracts). 2009. Pp. 85−88.
- Macchetto F.D. NASA’s Hubble Space Telescope Yields Clear View of Optical Jet in Galaxy M87. HST News Release STSCI-PRC92−07. 1992.
- Margon B. Observations of SS433 // ARA&A. 1984. Vol. 22. Pp. 507−536.
- Mioduszewski A.J., Rupen M.P., Walker R.C. et al. A Summer of SS433: Forty Days of VLBA Imaging // Bulletin of the American Astronomical Society. 2004. Vol. 36. P. 967.
- Nedelec J.С. Mixed finite elements in R3 // Numerische Mathematik. 1980. Vol. 35, no. 3. Pp. 315−341.
- Nikolaeva O.V., Bass L.P., Germogenova T.A. et al. Light Scattering Reviews 2. Springer Berlin Heidelberg, 2007. Pp. 295−347.
- NVIDIA CUDA С Programming guide ver. 3.2 // NVIDIA.com. 2010. URL: http: / / developer.download.nvidia.com/compute/cuda/32 / toolkit / docs/ CUDAC ProgrammingGuide. pdf (дата обращения: 09.10.2011).
- Ohsuga К. Two-dimensional Radiation-hydrodynamic Model for Supercritical Disk Accretion Flows onto Neutron Stars // Publ. Astron. Soc. Japan. 2007. Vol. 59, no. 5. Pp. 1033−1042.
- Okuda T. Super-Eddington Black-Hole Models for SS 433 // PASJ. 2002. Vol. 54, no. 2. Pp. 253−266.
- Orszag A., Tang C.M. Small-scale structure of two-dimensional magnetohydrodynamic turbulence // J. Fluid Mech. 1979. Vol. 90. Pp. 129−143.
- Ouyed R., Pudritz R.E. Numerical Simulations Of Astrophysical Jets From Keplerian Disks. II. Episodic Outlows // The Astrophysical Journal. 1997. Vol. 484. Pp. 794−809.
- Pogorelov N.V., Semenov A.Yu. Solar wind interaction with the magnetized interstellar medium // Astron. Astrophys. 1997. Vol. 321. Pp. 330−337.
- Proga D., Stone J.M., Kallman T.R. Dynamics of Line-driven Disk Winds in Active Galactic Nuclei // The Astrophysical Journal. 2000. Vol. 543. Pp. 686−696.
- Richling S., Meinkohn E., Kryzhevoi N., Kanschat G. Radiative transfer with finite elements. I. Basic method and tests // Astron. Astrophys. 2001. Vol. 380. Pp. 776 788.
- Roe P.L. Characteristic-based schemes for the Euler equations // Ann. Rev. Fluid Mech. 1986. Vol. 18. Pp. 337−365.
- Romanova M. M., Ustyugova G. V., Koldoba A. V., Lovelace R. V. E. Launching of Conical Winds and Axial Jets from the Disk-Magnetosphere Boundary: Axisymmetric and 3D Simulations // MNRAS. 2009. Vol. 399, no. 4. Pp. 1802−1828.
- Savel’ev V.V., Toropin Yu.M., Chechetkin V.M. A Possible Mechanism for the Formation of Molecular Flows // Astronomy Reports. 1996. Vol. 40. Pp. 494−508.
- Shapiro P.R., Milgrom M., Rees M.J. The Radiative Acceleration Of Astrophysical Jets: Line Locking In SS 433 // Astrophys. J. Suppl. 1986. Vol. 60. Pp. 393−431.
- Spruit H.C. Theory of Magnetically Powered Jets // The jet paradigm: from microquasars to quasars. 2010. Vol. 794. Pp. 233−263.
- Sterck H. De. Multi-Dimensional Upwind Constrained Transport on Unstructured Grids for «Shallow Water» Magnetohydrodynamics // AIAA Computational Fluid Dynamics Paper. 2001. Vol. 2623. P. 13.
- Tajima Y., Fukue J. Radiative Disk Winds under Radiation Drag II // Publ. Astron. Soc. Japan. 1998. Vol. 50. Pp. 483−493.
- Takeuchi S., Ohsuga K., Mineshige S. A Novel Jet Model: Magnetically Collimated, Radiation-Pressure Driven Jet // Publications of the Astronomical Society of Japan. 2010. Vol. 62, no. 5. Pp. L43−47.
- Tchekhovskoy A., McKinney J.C., Narayan R. Simulations of Ultrarelativistic Magneto-dynamic Jets from Gamma-ray Burst Engines // MNRAS. 2008. Vol. 388. Pp. 551−572.
- Tomimatsu A., Takahashi M. Relativistic Acceleration of Magnetically Driven Jets // The Astrophysical Journal. 2003. Vol. 592. Pp. 321−331.
- Того E.F. Riemann solvers and numerical methods for fluid dynamics. A practical introduction. Berlin: Springer, 2009. 724 pp.
- Toth G. The V • В = 0 constraint in shock-capturing magnetohydrodynamics codes // J. Сотр. Phys. 2000. Vol. 161. Pp. 605−652.
- Ustyugova G.V., Koldoba A.V., Romanova M.M. et al. Magnetohydrodynamic Simulations Of Outflows From Accretion Disks // The Astrophysical Journal. 1995. Vol. 439. Pp. L39-L42.
- Ustyugova G.V., Koldoba A.V., Romanova M.M. et al. Magnetocentrifugally Driven Winds: Comparison Of MHD Simulations With Theory // The Astrophysical Journal. 1999. Vol. 516. Pp. 221−235.
- Zhao J.M., Liu L.H. Discontinuous spectral element method for solving radiative heat transfer in multidimensional semitransparent media // Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. 2007. Vol. 107. Pp. 1−16.