公共包层风洞：在研究嵌入恒星包层内物体周围流的简化背景下的阻力与吸积系数

本文在“风洞”的简化背景下考察嵌入公共包层内物体周围流的性质。我们建立了关键公共包层流参数如马赫数和密度标高之间的特征关系。我们的风洞是一个三维笛卡尔几何流体动力学模拟装置，包含主星和次星的引力，并允许我们研究嵌入物体所经历的阻力和吸积系数。吸积和阻力导致公共包层阶段嵌入物体及其轨道的变换。我们展示了两套跨越一系列密度梯度和马赫数的模拟——与从恒星包层边缘附近到深内部的流相关。在一套中，我们采用理想气体绝热指数 $\gamma=5/3$，在另一套中 $\gamma=4/3$。我们发现阻力系数在密度梯度更陡的流中上升，且阻力和吸积系数在可压缩性更强、$\gamma=4/3$ 的流中持续更高。我们通过积分次星穿过 $3M_\odot$ ($\gamma\approx5/3$) 和 $80M_\odot$ ($\gamma\approx4/3$) 巨星的包层的向内螺旋运动，说明了这些新推导系数的影响。在这些例子中，我们发现相对快速的初始向内螺旋，因为靠近恒星边缘处，动力学摩擦阻力主要由来自主星包层更深处的致密气体聚焦产生。这种快速的初始向内螺旋时标对早期公共包层相互作用产生的暂现源时标具有潜在影响。