具有边际束缚抛射物的双星并合:外排盘、膨胀包层、外流及其亮暂现源
太阳与恒星天体物理
2016-07-28 v2 高能天体物理现象
摘要
我们利用辐射流体动力学模拟研究了双星恒星并合中外拉格朗日点(L2)的质量损失及其亮暂现源。此前,我们表明对于双星质量比 0.06 < q < 0.8,同步L2质量损失导致辐射效率低、形成尘埃的未束缚赤道外流。若注入点声速与轨道速度之比足够大,\epsilon = c_T/v_orb > 0.15,则无论q为何值均存在类似外流。相反,对于来自 q < 0.06 或 q > 0.8 双星的冷L2质量损失(\epsilon < 0.15),赤道外流反而保持边际束缚,并在数十至数百个双星轨道内落回双星,在那里经历额外的潮汐扭矩和激波。随着束缚气体与双星达到维里化,系统光度在光球半径近似恒定下缓慢增加,导致温度上升。后续演化取决于辐射冷却的效率。若束缚大气能够有效冷却,以辐射扩散时间短于平流时间量化(t_diff/t_adv < 1),则维里化气体坍缩为外排盘,而 t_diff/t_adv > 1 时形成各向同性风。在这两极端之间,膨胀包层通过经向流将双星附近产生的热量输送到表面。在所有情况下,辐射光度达到 Mdot v_orb^2/2 的约0.01至0.1比例,其中 Mdot 为质量外流率。我们讨论了我们的结果对经典新星与超新星之间光度间隙中的暂现源(如 V1309 Sco 和 V838 Mon)的启示。
引用
@article{arxiv.1604.07414,
title = {Binary Stellar Mergers with Marginally-Bound Ejecta: Excretion Disks, Inflated Envelopes, Outflows, and their Luminous Transients},
author = {Ondrej Pejcha and Brian D. Metzger and Kengo Tomida},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.07414},
year = {2016}
}
备注
14 pages, 13 figures, 1 table. Accepted to MNRAS. Movie version of Figure 1 is available at http://www.astro.princeton.edu/~pejcha/ltwo/