مطالعه ساختار نامتقارن قرص های پیش سیاره ای با استفاده از روش طیفی

قرص های برافزایشی، در سراسر عالم هستی حضوری پررنگ و حیاتی دارند. از قرص های کهکشانی گرفته تا قرص های پیش سیاره ای که سیارات از آنها متولد می شوند، همگی در زمره قرص های برافزایشی قرار می گیرند. بنابراین مطالعه ساختار قرص های واقعی در مقابل قرص های آرمانی (مانند زمانی که آنها کاملا متقارن محوری نیستند)، مفید خواهد بود. در این پژوهش، قصد داریم ساختار یک قرص پیش سیاره ای را، که تقارن آن توسط یک جسم پر جرم ثانوی مختل شده است، مورد بررسی قرار دهیم. با بررسی اثر گرانشی جسم ثانوی، مشاهده می کنیم که علاوه بر تغییرات شعاعی، تغییرات سمتی (یا زاویه ای) نیز مهم می شوند. بعد از فرمول بندی مسیله، ما با یک دسته از معادله دیفرانسیل های پاره ای (دو متغیره، شعاعی و سمتی) مواجه می شویم. لذا با استفاده از روش های تحلیلی، این معادلات تبدیل به یک مجموعه نامتناهی (سری) از معادلات معمولی (تک متغیره) می شود. برای این مقصود، ما از روش طیفی، که یک روش قدرتمند برای تبدیل معادلات دیفرانسیل جزیی به معادلات دیفرانسیل معمولی است، استفاده می کنیم. پرسش مهمی که در این پژوهش به دنبال پاسخ آن هستیم، این است که وارد کردن اثر گرانشی جسم دوم، چه رفتارهای فیزیکی جدیدی به مسیله وارد می کنند؟ و آیا این تغییرات اساسا مهم هستند یا قابل صرفنظر کردن؟ با پاسخ به این سوالات می توانیم بفهمیم که آیا اساسا حضور جسم دوم در تشکیل سیارات در نواحی فی ما بین، نقش سازنده دارد یا مخرب. اگرچه ما مسیله را برای قرص های پیش سیاره ای حل می کنیم، اما نتایج ممکن است در مطالعه قرص های برافزایشی در سامانه های دوتایی مفید واقع شود.