恒星氧燃烧的无能色动力学与可压缩模拟
天体物理学
2011-02-11 v1
摘要
本文比较了完全可压缩(Meakin & Arnett 2006a,b)和无能色(Kuhlen, Woosley, & Glatzmaier 2003)模拟的恒星氧壳燃烧。发现两种模型在速度尺度(v_c ~ 1e7 cm/s)和热力学涨落幅度(如rho'/<rho> ~ 2e-3)在对流流动中达到了一致。大涨落(~11%)出现在可压缩模型中，局部于对流边界，源于稳定层中激发的内部波。可压缩模型中也存在几 percent级的涨落，这些涨落源于来自对流边界持续进入事件的组成不均匀性。与无能色模拟相比，可压缩模型中未观察到相当的涨落(幅度大于~1%)，因为这些涨落来自该模型未包含的物理。我们推导了在假设由于对流边界处内部波产生的压力涨落p_w'平衡对流运动的动力学ram压力rho*v_c2的情形下，预期密度涨落幅度的解析估计。所预测的幅度与模拟数据良好一致。无能色和可压缩解在对流区内的良好一致，以及稳定层动力学与非径向波方程的解析解之间的一致性表明，即使在M~0.01的低马赫数下，所使用的可压缩流体力学技术对所模拟的恒星对流模型是稳健的。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0611317,
title = {Anelastic and Compressible Simulations of Stellar Oxygen Burning},
author = {Casey A. Meakin and David Arnett},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0611317},
year = {2011}
}
备注
9 pages(emulateapj), 5 figures, 1 table. Recommended for publication in ApJ with minor revisions. Comments will be warmly welcomed. For high resolution version and related preprints please goto http://celsus.as.arizona.edu/preprints/