Aquecimento Alfvênico em discos de acreção protoestelares: efeito na redução da zona morta

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Andrade, Natalia Fernanda de Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: amortecimento de ondas Alfvén; damping of Alfvén waves; dead zone; discos de acreção protoestelares; estrelas T Tauri; Instabilidade Magneto-Rotacional; Magnetorotational Instability; protostellar accretion disks; T Tauri stars; zona morta
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14131/tde-20042020-094722/

Discos de acreção são observados em torno de estrelas jovens, como estrelas T Tauri. Para que haja transporte do material do disco para a estrela é necessário que as partículas do disco percam um pouco de sua energia de rotação e caiam em direção ao objeto central. O mecanismo de transporte de momento angular mais promissor é a Instabilidade Magneto-Rotacional (IMR). No entanto, esta instabilidade requer que as partículas do gás estejam acopladas às linhas de campo magnético. Para que isso ocorra, uma fração das partículas deve estar carregada. Como a temperatura do disco é muito baixa, as partículas apresentam baixos graus de ionização. Assim, para que a IMR possa atuar em todo o disco, são necessárias temperaturas mais altas. Há vários trabalhos na literatura que utilizam o amortecimento de ondas Alfvén como mecanismo extra de fonte de energia em discos. Os mecanismos estudados foram: o amortecimento não-linear e o turbulento. Neste trabalho, estudamos em 2D os amortecimentos não-linear e turbulento e introduzimos um novo mecanismo, ainda não aplicado à este ambiente, a absorção ressonante de ondas Alfvén de superfície, e analisamos como cada um desses mecanismos pode aquecer o disco. Propomos também que a absorção ressonante pode ser acoplada ao amortecimento turbulento, através do desenvolvimento da Instabilidade Kelvin-Helmholtz. Nossos resultados mostram que a absorção ressonante, por não promover nenhum aquecimento expressivo, não gera nenhum tipo de mudança na estrutura do disco, enquanto o amortecimento não-linear torna-se significativo apenas para grandes fluxos de onda. O amortecimento acoplado, por outro lado, apesar de aquecer o disco significativamente, sendo na maioria das vezes mais efetivo que os mecanismos não-linear e ressonante, gera temperaturas inferiores àquelas associadas ao amortecimento turbulento, mecanismo mais eficiente dentre os considerados neste trabalho.