Study of gaseous structures in axisymmetric rotation in presence of a black hole

L’oggetto di tale tesi é lo studio di sistemi gassosi in rotazione assisimmetrica con distribuzioni barocline. Nella prima parte dell’elaborato, vengono discussi i concetti fondamentali della dinamica dei fluidi; le equazioni del moto di fluidi in rotazione soggetti ad un potenziale gravitazionale vengono derivate e studiate. Successivamente viene introdotta l’analisi sulla stabilità lineare e vengono derivati i criteri di Schwarzschild e di Rayleigh. Tali criteri vengono poi generalizzati introducendo il criterio di Solberg-Hoiland. Soluzioni stazionarie per fluidi in rotazione assisimmetrica vengono introdotte e vengono discusse le differenze nei casi barotropico e baroclino. Viene poi presentata una famiglia di sistemi baroclini in equilibrio in un potenziale gravitazionale assisimmetrico. Successivamente ho considerato una famiglia di tori gassosi con una distribuzione di densità a legge di potenza. Sono stati studiati due casi: tori auto-gravitanti e tori in equilibrio in presenza della loro auto-gravità e di un buco nero centrale. Infine, il criterio di Solberg-Hoiland é stato utilizzato per determinare in quali condizioni i sistemi toroidali auto-gravitanti sono linearmente stabili e per ottenere una formulazione analitica della condizione di stabilità per tori in equilibrio in presenza della loro auto-gravità e di un buco nero centrale.