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壅塞吸积:通过打破球对称性从径向坍缩到双极外流

高能天体物理现象 2019-11-06 v2

摘要

稳态、球对称吸积流在 Bondi 解的意义下已被充分理解。然而,球对称性必然是对现实的理想化近似。在此我们探讨偏离球对称性的后果,首先通过一个简单的解析模型来揭示所涉及的物理过程,然后通过理想流体吸积到牛顿引力天体的流体动力学数值模拟。具体而言,我们考虑密度场中轴对称、大尺度、小振幅的偏离,使得赤道面相比于极区过密。我们发现由此产生的极区密度梯度剧烈改变了 Bondi 结果,并给出呈现双极外流的稳态解。随着密度对比增大,越来越多的物质被从系统中抛出,即便对于适度的密度对比也能达到大于局部逃逸速度的速度。有趣的是,在外流区内部,流动局部趋向于 Bondi 解,通过内边界的总质量吸积率 chokingchoking(壅塞)在一个非常接近相应 Bondi 值的值上。因此,所进行的数值实验表明出现了最大可达吸积率,任何多余物质都被抛出,即便对于非常小的球对称性偏离也是如此。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.00884,
  title  = {Choked accretion: from radial infall to bipolar outflows by breaking spherical symmetry},
  author = {Alejandro Aguayo-Ortiz and Emilio Tejeda and X. Hernandez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.00884},
  year   = {2019}
}

备注

10 pages, 8 figures. Accepted for publication in MNRAS. The aztekas code is available at https://github.com/aztekas-code/aztekas-main