流体动力学与共动系辐射转移的耦合：II. 高质量X射线双星 Vela X-1 中的星风分层

背景：Vela X-1 是一个典型的高质量X射线双星（HMXB），其中一颗中子星（NS）在近轨道上环绕一颗早期 B 型超巨星伴星运行。伴星星风被中子星吸积，为其强大的 X 射线光度提供能量。为了理解 HMXB 的物理机制，需要对伴星星风有详细的了解。目的：为了获得 Vela X-1 中伴星的真实图景，我们构建了一个流体动力学一致的大气模型，该模型描述了星风分层，同时正确重现了观测到的伴星光谱。为了研究 X 射线照明如何影响星风，我们计算了不同 X 射线光度状态下的额外模型。方法：我们使用最近更新的 PoWR 代码版本，将流体动力学方程与统计方程和辐射转移一致地求解。结果：Vela X-1 中的星风流由来自多种元素的离子驱动，其中 Fe III 和 S III 在外星风中起主导作用。模型预测的质量损失率与早期的经验研究一致。质量损失率几乎不受星风中吸积中子星存在的影响。终端星风速度被确认为 $v_\infty \approx 600$ km/s。另一方面，在中子星所在的内区，星风速度仅为 $\approx 100$ km/s，这是基于标准 $\beta$ 速度定律所预期的。在 X 射线增强的模型中，外星风的速度场可能会发生改变。如果 X 射线通量过高，由于电离增加，加速将崩溃。结论：通过考虑辐射流体动力学，我们的 Vela X-1 伴星大气模型揭示了中子星位置处的低星风速度，并提供了关于这一重要 HMXB 中星风驱动的定量信息。