3 $M_{\odot}$ 核心氦燃烧恒星的三维流体动力学模拟

核心氦燃烧（CHeB）恒星的内部结构仍不确定，因其核心边界处混合的性质尚属未知。超出裸 Schwarzschild 模型的大对流核在理论论证与星震学约束上均受青睐。然而，这种额外混合的确切性质，特别是半对流层的可能存在，仍有争议。本工作中，我们通过新途径研究该问题：首次对 CHeB 恒星内部进行全球面三维流体动力学模拟。我们使用 PPMstar 显式气体动力学代码模拟一颗 3 $M_{\odot}$ CHeB 恒星内部 0.45 $M_{\odot}$ 的区域。模拟采用不同笛卡尔网格分辨率（768$^3$、1152$^3$ 和 1728$^3$）与加热率进行。我们使用两种不同初始态：一种基于 MESA 的预测混合方案（将核心显著扩展至 Schwarzschild 边界之外），另一种基于对流预混合方法（呈现半对流界面）。对流核与稳定包层（观测到内部重力波）中的流动总体行为，与我们近期大质量主序星核心对流模拟一致，多种光度标度关系亦如此。半对流层由强内部重力波主导，不产生可测量的物质混合，但来自对流核的过冲运动逐渐均匀化半对流界面。此过程可能完全抹除半对流层，意味着 CHeB 恒星并不具备半对流区。