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超大质量主序星核对流的三维流体动力学模拟

太阳与恒星天体物理 2023-03-29 v1 星系天体物理 高能天体物理现象

摘要

超大质量星是质量超过104M10^4\,M_{\odot}的第三星族星,可能是首批超大质量黑洞的前身。其内部处于辐射压主导状态方程的 regime。本工作中,我们使用显式气体动力学代码PPMstar模拟一颗104M10^4\,M_{\odot}超大质量主序星的氢燃烧核。这是首次针对超大质量星核对流的三维流体动力学模拟。我们在不同加热率下、采用分辨率为7683768^3115231152^3172831728^3的笛卡尔网格进行了一系列十次模拟。我们考察了对流流的不同性质,包括其大尺度形态、速度谱以及混合性质。我们得出结论:与气体压主导的的大质量主序星核对流情形相比,内部的辐射压主导性质并未明显影响对流行为。我们的模拟也为在超大质量星的1D模型中采用混合长理论提供了支持。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.10115,
  title  = {3D hydrodynamics simulations of core convection in supermassive main-sequence stars},
  author = {Simon Blouin and Huaqing Mao and Tyrone E. Woods and Pavel Denissenkov and Paul R. Woodward and Falk Herwig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.10115},
  year   = {2023}
}

备注

9 pages, 9 figures, movies at https://www.ppmstar.org/, accepted for publication in MNRAS