Oscillations of Disks

این کتاب وضعیت کنونی تحقیق در مورد تئوری نوسانات دیسک را با تمرکز بر دیسک‌های نسبیتی و دیسک‌های تغییر شکل یافته به صورت جزر و مدی ارائه می‌کند. از زمان راه اندازی کاوشگر زمان بندی اشعه ایکس Rossi (RXTE) در سال 1996، بسیاری از نوسانات شبه دوره ای با فرکانس بالا (HFQPOs) در باینری های اشعه ایکس مشاهده شده است. متعاقباً، نوسانات شبه تناوبی مشابهی در اجرام نسبیتی مانند میکروکوازارها، منابع پرتو ایکس فوق درخشان و هسته های کهکشانی یافت شده است. یکی از امیدوارکننده‌ترین تبیین‌ها در مورد منشأ آنها بر اساس نوسانات در دیسک‌های نسبیتی است و در حال حاضر رشته جدیدی به نام دیسکوئیسمولوژی در حال توسعه است. پس از بررسی جنبه‌های مشاهده‌ای، این کتاب ویژگی‌های اساسی نوسانات دیسک را ارائه می‌کند، به ویژه با تمرکز بر نوسانات موجود در دیسک‌های نسبیتی. دیسک های نسبیتی اساساً با دیسک های نیوتنی از نظر چندین ویژگی اساسی نوسانات دیسک خود از جمله توزیع شعاعی فرکانس های اپی حلقه ای متفاوت هستند.

به منظور درک فرآیندهای اساسی نوسانات دیسک، مطالعات روی سیستم های دوتایی انجام می شود. مهم است، زیرا آنها اطلاعات ارزشمندی را در مورد فرآیندهای جفت شدن موج-موج در نوسانات دیسک ارائه می دهند. بر همین اساس برخی از ویژگی های نوسانات در دیسک های تغییر شکل یافته نیز در این کتاب ارائه شده است.

کتاب شامل دو بخش است. به عنوان مثال، نکاتی که در بخش اول پوشش داده شده اند، شامل ویژگی های اساسی نوسانات دیسک، طبقه بندی حالت های نوسان، و به دام انداختن نوسانات است. در بخش دوم، تمرکز عمدتا بر روی فرآیندهای تحریک نوسانات است، در حالی که کاربردهای مشاهدات نیز مورد بحث قرار گرفته است.

This book presents the current state of research on disk oscillation theory, focusing on relativistic disks and tidally deformed disks. Since the launch of the Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) in 1996, many high-frequency quasiperiodic oscillations (HFQPOs) have been observed in X-ray binaries. Subsequently, similar quasi-periodic oscillations have been found in such relativistic objects as microquasars, ultra-luminous X-ray sources, and galactic nuclei. One of the most promising explanations of their origin is based on oscillations in relativistic disks, and a new field called discoseismology is currently developing. After reviewing observational aspects, the book presents the basic characteristics of disk oscillations, especially focusing on those in relativistic disks. Relativistic disks are essentially different from Newtonian disks in terms of several basic characteristics of their disk oscillations, including the radial distributions of epicyclic frequencies.

In order to understand the basic processes of disk oscillations, studies on binary systems are of importance, as they offer valuable information on wave–wave coupling processes in disk oscillations. Accordingly, some characteristics of oscillations in deformed disks are also presented in this book.

The book consists of two parts. Points covered in Part I include, for instance, the basic characteristics of disk oscillations, classification of oscillation modes, and trapping of oscillations. In Part II, the focus is mainly on excitation processes of oscillations, while applications to observations are also discussed.