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부착원반(Accretion disk)

부착원반(Accretion disk): 블랙홀이나 중성자별 등 천체들의 중력에 의해 주변 기체들이 회전하면서 끌려 들어갈 때 만들어지는 원반

부착원반 형성 과정

  1. 기체들은 중심 천체의 중력에 의해 궤도 운동을 할 경우 원래 각운동량을 보존하면서 원 궤도를 따라 공전하려는 성질을 가진다. 그러나, 점섬이 존재하여 점성에 의해 퍼지면서 원반을 형성한다.
  2. 원운동하는 원반의 안쪽은 빠른 각속도로 회전하고 바깥쪽은 느린 각속도로 차등회전하면서 층밀림(shear)이 생긴다.
    1. 즉, 원반에서는 \(\Omega(r)\)가 바깥으로 갈수록 작아지는 형태이므로 \(\frac{d\Omega}{dr} < 0\)을 만족한다.
    2. 이로인해 반지름 방향으로 속도 기울기(shear)가 생기며, 이 shear가 점성 토크(viscouse torque)를 유발해 각운동량이 바깥으로 전달된다.
  3. 이 과정에서 안쪽 기체들은 각운동량을 잃으면서 더 안쪽으로 유입되어 마지막에는 중심 천체에 부착된다.
    1. 중심 천체의 질량은 부착된 질량만큼 늘어난다.
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