恒星质量黑洞的公共包层动力学：广义相对论模拟
广义相对论与量子宇宙学
2020-05-27 v1 高能天体物理现象
摘要
为了对黑洞或中子星在红超巨星恒星包层中运动时“公共包层”情形下质量吸积与阻力率的长期演化行为给出更准确和现实的估计，我们首次开展了非旋转黑洞在具有规则但不同密度梯度的介质中以超音速运动的吸积流的广义相对论模拟。模拟表明，超音速运动总是迅速达到稳态，并在流的下游区域产生激波锥。在无密度梯度时，我们重现了著名的 Bondi–Hoyle–Lyttleton 吸积问题中已观测到的现象，即超爱丁顿质量吸积率以及一个轴线稳定地与运动方向对齐的激波锥。然而，随着密度梯度增强，吸积率也随之增大，激波锥逐渐且稳定地被拖向运动方向。在足够大的梯度下，激波锥轴线可变得与运动方向正交，或在最大密度梯度情形下甚至移动到流的上游区域。除吸积流的现象学特征外，我们还量化了黑洞吸积质量与动量的速率。我们为质量吸积率、动量吸积率、阻力以及轫致辐射光度找到了简单的解析表达式，这些表达式均已被用于经历公共包层演化的双星系统的长期演化天体物理建模中……
引用
@article{arxiv.2004.13782,
title = {Common-envelope Dynamics of a Stellar-mass Black Hole: General Relativistic Simulations},
author = {Alejandro Cruz-Osorio and Luciano Rezzolla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.13782},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 27 figures. Accepted for publication in ApJ