吸积盘

1. 基本概念与起源
   吸积盘是一种由弥散物质围绕中心引力体（如恒星、黑洞、中子星等）旋转形成的盘状结构。这些物质（通常是气体和尘埃）在角动量守恒和引力作用下，无法直接落入中心天体，而是相互摩擦、逐渐螺旋式向内运动，同时释放出巨大的引力势能。

2. 物理过程与能量转换
   盘中物质并非刚体，内层物质比外层物质旋转更快（开普勒旋转）。不同半径的物质层之间存在剪切力（速度差），导致剧烈的粘滞摩擦。这种粘滞作用将物质向内输运（吸积），同时将角动量向外转移，并使物质被加热。摩擦产生的热量以电磁辐射（从射电到伽马射线）的形式释放出来，其效率远高于核聚变，成为宇宙中最有效的能量产生机制之一。

3. 结构与辐射特征
   一个典型的吸积盘从外到内具有温度梯度：外缘温度较低，主要辐射红外和光学波；越靠近中心天体，温度和密度越高，辐射向紫外、软X射线波段移动。对于超大质量黑洞周围的吸积盘，其最内稳定圆轨道以内的物质会急剧落入黑洞，形成一个高温的“热斑”或冕区，可能产生硬X射线辐射。

4. 主要类型与观测对象
   根据中心天体和吸积率的不同，吸积盘表现出不同形态：

   • 星周盘：围绕新生原恒星的气体尘埃盘，是行星系统的诞生地。
   • 激变变星：白矮星从其伴星吸积物质产生的盘，常导致新星爆发。
   • X射线双星：中子星或恒星级黑洞从伴星吸积物质，形成高温、发出强烈X射线的盘。
   • 活动星系核：其核心引擎是超大质量黑洞吸积盘，能量输出足以照亮整个星系。

5. 理论与研究意义
   吸积盘理论是解释上述各类高能天体现象的核心框架。通过研究其辐射谱、光变和喷流形成，可以推断中心致密天体的质量、自旋以及吸积过程的物理状态（如盘的不稳定性、磁流体力学过程）。它是连接恒星物理、星系演化乃至宇宙学的重要天体物理概念。