<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Astronomy Reports</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Astronomy Reports</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Астрономический журнал</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0004-6299</issn><issn publication-format="electronic">3034-5170</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">647600</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31857/S0004629924030024</article-id><article-id pub-id-type="edn">KJZDHM</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>СТАТЬИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">The role of Biermann battery mechanism in appearance of magnetic fields in accretion discs</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Роль батарейного механизма Бирмана в возникновении магнитных полей аккреционных дисков</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Andreasyan</surname><given-names>R. R.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Андреасян</surname><given-names>Р. Р.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="AM">Armenia</country></address><email>astrep@pleiadesonline.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Marchevsky</surname><given-names>I. K.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Марчевский</surname><given-names>И. К.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>astrep@pleiadesonline.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Mikhailov</surname><given-names>E. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Михайлов</surname><given-names>Е. А.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>astrep@pleiadesonline.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff3"/><xref ref-type="aff" rid="aff4"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Ambartsumian Byurakan Astrophysical Observatory of NAS RA</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Бюраканская астрофизическая обсерватория им. В. А. Амбарцумяна НАН РА</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="en">Bauman Moscow State Technical University</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff3"><aff><institution xml:lang="en">Lomonosov Moscow State University</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff4"><aff><institution xml:lang="en">Lebedev Physical Institute of RAS</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2024-03-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>03</month><year>2024</year></pub-date><volume>101</volume><issue>3</issue><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>213</fpage><lpage>221</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-01-28"><day>28</day><month>01</month><year>2025</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2024, The Russian Academy of Sciences</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2024, Российская академия наук</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Российская академия наук</copyright-holder></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/0004-6299/article/view/647600">https://journals.eco-vector.com/0004-6299/article/view/647600</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>At present, there is little doubt that accretion discs surrounding compact astrophysical objects such as black holes, white dwarfs and neutron stars may have magnetic field structures. Thus, they explain the transfer of angular momentum between different parts of the disc and some other processes. There are various ways to explain the occurrence of these magnetic fields. In this paper we study the possibility of generation of magnetic fields due to the Biermann battery mechanism. It is associated with radial flows of protons and electrons. Due to their different masses, they interact differently with the rotating medium, producing circular currents that generate magnetic fields. Previously, a similar process was studied for galactic discs and it was shown that the battery mechanism can generate initial magnetic fields in such objects. Here we discuss the action of the Biermann battery for accretion disks. This requires solving an integral equation of the second kind, which arises if we take into account the self-interaction of the magnetic field. It is shown that corresponding fields are quite significant and can play an important role in the evolution of magnetic fields in discs.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>В настоящий момент практически не вызывает сомнений, что аккреционные диски, окружающие такие компактные астрофизические объекты, как черные дыры, белые карлики и нейтронные звезды, могут обладать структурами магнитного поля. Так, они объясняют перенос момента количества движения между различными частями диска и некоторые другие процессы. Существуют различные способы объяснения возникновения данных магнитных полей. В настоящей работе рассмотрена возможность генерации магнитных полей за счет батарейного механизма Бирмана. Он связан с радиальными потоками протонов и электронов. Учитывая их различные массы, они по-разному взаимодействуют с вращающейся средой, создавая круговые токи, порождающие магнитные поля. Ранее подобный процесс изучался для галактических дисков и было показано, что батарейный механизм может порождать начальные магнитные поля в подобных объектах. В данной работе рассмотрено действие батареи Бирмана для аккреционных дисков. Это требует решения интегрального уравнения второго рода, возникающего с учетом самодействия магнитного поля. Показано, что созданные с ее помощью поля оказываются достаточно значимыми и могут играть важную роль в эволюции магнитных полей в дисках.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>accretion disc</kwd><kwd>Biermann battery</kwd><kwd>magnetic field</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>аккреционный диск</kwd><kwd>батарея Бирмана</kwd><kwd>магнитное поле</kwd></kwd-group><funding-group><award-group><funding-source><institution-wrap><institution xml:lang="ru">Российский научный фонд</institution></institution-wrap><institution-wrap><institution xml:lang="en">Russian Science Foundation</institution></institution-wrap></funding-source><award-id>19-72-30028</award-id></award-group></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>N. I. Shakura and R. A. Sunyaev, Astron. and Astrophys. 337, 24 (1973).</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>R. Tylenda, Acta Astronautica 31, 127 (1981).</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>B.T. Gänsicke, T.R. Marsh, J. Southworth, and A. Rebassa-Mansergas, Science 314 (5807), 1908 (2006).</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>S.H. Lubow, J.C.B. Papaloizou, and J.E. Pringle, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 267(2), 235 (1994).</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>S. Okuzumi, T. Takeuchi, and T. Muto, 785(2), id. 127 (2014).</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>U. Torkelsson and A. Brandenburg, Astron. and Astrophys. 283, 677 (1994).</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>G. Rüdiger, D. Elstner, and T. F. Stepinski, Astron. and Astrophys. 298, 934 (1995).</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>M. Reyes-Ruiz and T. F. Stepinski, Astron. and Astrophys. 342, 892 (1999).</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>С. А. Молчанов, А. А. Рузмайкин, Д. Д. Соколов, Успехи физ. наук 145(4), 593 (1985).</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Я. Б. Зельдович, А. А. Рузмайкин, Д. Д. Соколов, Магнитные поля в астрофизике (Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Ин-т компьютерных исследований, 2006).</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Д. Д. Соколов, Успехи физ. наук 185(6), 643 (2015).</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>D. Moss, D. Sokoloff, and V. Suleimanov, Astron. and Astrophys. 588, id. A18 (2016).</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>D. Boneva, E. Mikhailov, M. Pashentseva, D. Sokoloff, Astron. and Astrophys. 652, id. A38 (2021).</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>L. Biermann and A. Schlüter, Phys. Rev. 82(6), 863 (1951).</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Е.А. Михайлов, Р.Р. Андреасян, Астрон. журн. 98, 795 (2021).</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>E.A. Mikhailov and R.R. Andreasyan, Open Astronomy 30(1), 127 (2021).</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>R.R. Andreasyan, I.K. Marchevsky, V.E. Martynova, and E.A. Mikhailov, Comm. Byurakan Astrophys. Observ. 69, 274 (2022).</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>E. Kravchenko, M. Giroletti, K. Hada, D.L. Meier, M. Nakamura, J. Park, and R.C. Walker, Astron. and Astrophys. 637, id. L6 (2020).</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>R.D. Blandford and R.L. Znajek, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 179, 433 (1977).</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>I.W. Roxburgh, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 132, 201 (1966).</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>R.E. Pudritz and J. Silk, 342, 650 (1989).</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>R.M. Kulsrud, R. Cen, J.P. Ostriker, and D. Ryu, 480, 481 (1997).</mixed-citation></ref><ref id="B23"><label>23.</label><mixed-citation>N.Y. Gnedin, A. Ferrara, and E.G. Zweibel, 539, 505 (2000).</mixed-citation></ref><ref id="B24"><label>24.</label><mixed-citation>H. Lesch, A. Crusius, R. Schlickeiser, and R. Wielebinsky, Astron. and Astrophys. 217, 99 (1989).</mixed-citation></ref><ref id="B25"><label>25.</label><mixed-citation>T. Arshakian, R. Beck, M. Krause, and D. Sokoloff, Astron. and Astrophys. 494, 21 (2009).</mixed-citation></ref><ref id="B26"><label>26.</label><mixed-citation>A. King, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. Letters 456(1), L109 (2016).</mixed-citation></ref><ref id="B27"><label>27.</label><mixed-citation>В. Ф. Сулейманов, Г. В. Липунова, Н. И. Шакура, Астрон. журн. 84, 612 (2007).</mixed-citation></ref><ref id="B28"><label>28.</label><mixed-citation>И.Е. Тамм, Основы теории электричества (М.: Физматлит, 2003.)</mixed-citation></ref><ref id="B29"><label>29.</label><mixed-citation>Г. Альвен, К.-Г. Фельтхаммар, Космическая электродинамика (М.: Мир, 1967).</mixed-citation></ref><ref id="B30"><label>30.</label><mixed-citation>Р.Р. Андреасян, Астрофизика 39(1), 111 (1996).</mixed-citation></ref><ref id="B31"><label>31.</label><mixed-citation>К.С. Кузьмина, И.К. Марчевский, Прикладная математика и механика 83(3), 495 (2019).</mixed-citation></ref><ref id="B32"><label>32.</label><mixed-citation>И.К. Марчевский, К.С. Сокол, Ю.А. Измайлова, Вестник МГТУ. Сер. Естественные науки 6, 33 (2022).</mixed-citation></ref><ref id="B33"><label>33.</label><mixed-citation>И.К. Лифанов, Метод сингулярных интегральных уравнений и численный эксперимент (М.: ТОО Янус, 1995).</mixed-citation></ref><ref id="B34"><label>34.</label><mixed-citation>Е.П. Велихов, ЖЭТФ 36, 1399 (1959).</mixed-citation></ref><ref id="B35"><label>35.</label><mixed-citation>A. Brandenburg and K.J. Donner, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 288, L29 (1997).</mixed-citation></ref><ref id="B36"><label>36.</label><mixed-citation>N. Shakura, K. Postnov, D. Kolesnikov, and G. Lipunova, Physics Uspekhi 66(12), 1262 (2023), arXiv:2210.15337 [astro-ph.HE].</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
