Οι αστροφυσικοί δίσκοι προσαύξησης συναντώνται γύρω από πολλές από τις παρατηρούμενες δομές στο σύμπαν, επηρεάζοντας άμεσα την εξέλιξή τους. Παρά το γεγονός ότι η ανακάλυψη και η μελέτη τους ξεκινούν ήδη από τον 18o αιώνα, συνεχίζουν μέχρι σήμερα να συνοδεύονται από πολλά αναπάντητα ερωτήματα. Στην παρούσα πτυχιακή εργασία, γίνεται μια προσπάθεια μελέτης της δυναμικής στο εσωτερικό ενός μαγνητισμένου δίσκου προσαύξησης στα πλαίσια της μη-ιδεατής μαγνητοϋδροδυναμικής. Κατ' αρχάς, παρατίθενται ορισμένα στοιχεία σχετικά με την παρατήρηση των δίσκων και των πιδάκων, από τους οποίους συνήθως συνοδεύονται, προκειμένου να εξηγηθεί η επιλογή του προτύπου των MAES για την μελέτη των δίσκων. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται αναλυτικά το θεωρητικό πλαίσιο των MAES, βάσει του οποίου ο δίσκος διαπερνάται από ένα μεγάλης κλίμακας μαγνητικό πεδίο κι έπειτα εξετάζονται τα είδη των δίσκων, καθώς και οι διαδικασίες προσαύξησης και εκροής ύλης. Η επεξεργασία και αδιαστατοποίηση των εξισώσεων της μη-ιδεατής μαγνητοϋδροδυναμικής (παρουσία διάχυσης του μαγνητικού πεδίου και ιξώδους) γίνεται χρησιμοποιώντας την συμμετρία της αυτοομοιότητας, μέσω της οποίας το σύστημα ΜΔΕ μετατρέπεται σε ένα απλούστερο σύστημα ΣΔΕ. Επιπλέον, εξετάζεται η επιλογή της εξίσωσης ενέργειας και συζητάται η διαφοροποίηση της εργασίας αυτής σε σχέση με προηγούμενες σχετικές εργασίες λόγω της θεώρησης ότι η κίνηση του πλάσματος γίνεται αδιαβατικά κατά μήκος των γραμμών ροής και όχι των γραμμών μαγνητικής ροής. Ερμηνεύεται ακόμα η σημασία των κρίσιμων σημείων της ροής και επιλέγονται κατάλληλες αρχικές συνθήκες και τιμές για τις ελεύθερες παραμέτρους του προβλήματος. Τέλος, γίνεται μια αναφορά στους κώδικες που χρησιμοποιήθηκαν στην προσπάθεια ολοκλήρωσης του συστήματος των ΣΔΕ.
(EL)
In astrophysics, accretion discs play an important role in the evolution of many other structures. However, there is a plethora of unanswered questions regarding the physical processes that explain all acquired observations of discs and their related jets. In the present study, an attempt is made to invastigate the dynamics inside a magnetized accretion disc in a non-ideal magneto-hydrodynamic framework. At first, an observational and theoretical argument is introduced, in favor of the «disc wind» paradigm, where accretion and ejection are interdependent, thus the MAES paradigm is considered appropriate to describe the disc and jets. The theoretical framework of MAES is thoroughly presented, explaining why an accretion disc should be threaded by a large scale magnetic field. Additionally, the types of accretion discs are explored, along with the accretion and ejection processes in turbulent, quasi-Keplerian discs. Then, within the non-ideal MHD framework (diffusion of the magnetic field and viscosity are present), a complete system of PDEs is presented and simplified into a system of ODEs using a self-similar ansatz. The approach of the energy equation is being discussed as well as the differentiation of this work from other related works by considering adiabatic transport of plasma along the stream lines and not the magnetic field lines, as it is often assumed. The importance of critical points in the flow is explained and an extensive discussion is made regarding the initial values and the set of free disc parameters. Finally, the programs used in an attempt to integrate the acquired system of ODEs are adduced and explained.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
