吸积稳定与不稳定区域的边界：有序与混沌不稳定区域

我们在一组低粘度盘中进行的超高网格分辨率三维（3D）磁流体动力学（MHD）模拟中，研究了旋转磁化恒星吸积的瑞利-泰勒不稳定区域。我们发现稳定与不稳定区域之间的边界几乎完全由快度参数 omega_s=Omega_star/Omega_K(r_m) 决定，其中 Omega_star 为恒星的角速度，Omega_K(r_m) 为在盘-磁层边界 r=r_m 处开普勒盘的角速度。我们发现当 omega_s < 0.6 时吸积是不稳定的。通过不稳定性的吸积存在于具有不同磁层尺寸的恒星中。然而，只有在具有相对较小磁层 r_m/R_star < 7 的恒星中，不稳定舌状结构才会在恒星表面产生混沌热斑和不规则光变曲线。在更小的快度参数值 omega_s < 0.45 时，多个不规则舌状结构合并，形成随内盘角频率旋转的一个或两个有序不稳定舌状结构。这一转变发生在具有更小磁层 r_m/R_star < 4.2 的恒星中。我们的大多数模拟在偶极磁层小倾角 Theta=5 度和小粘度参数 alpha=0.02 下完成。在更高 alpha 值下的测试模拟表明，更多情形变得不稳定，且光变曲线变得更加不规则。在更大偶极倾角 Theta 下的测试模拟表明不稳定性存在，但当 Theta > 15 度时，两股漏斗流吸积占主导。这些模拟的结果可应用于具有相对较小磁层的吸积磁化恒星：经典金牛T星、吸积毫秒X射线脉冲星和激变变星。