恒星碰撞的早期流体动力学演化
高能天体物理现象
2015-06-17 v1 流体动力学
摘要
分析了两颗恒星碰撞后流体动力学演化的早期阶段。两个强激波以恒定速度(约为接近恒星速度的一小部分)从接触面向每颗恒星的中心传播。接触面附近的激波区域具有平面对称性和均匀压力。密度在(拉格朗日)接触面处为零,声速在此发散。然而,温度达到有限值,因为当密度为零时,有限压力由辐射主导。对于碳氧白矮星碰撞,该温度在早期阶段太低,无法产生可观的核燃烧。声速的发散限制了恒星碰撞的数值研究,因为除非采用专用方案,否则收敛测试会变得极其昂贵。我们提供了一种新的一维拉格朗日数值方案来实现这一点。在一些简化假设下,推导了零碰撞参数下两颗相同恒星之间的自相似平面解。这些解提供了粗略近似,捕捉了流动的主要特征,并允许进行一般性研究以及详细的数值验证测试问题。上游参考系中的自相似解是先前在柱对称和球对称中研究的活塞问题的平面版本。我们认为现在呈现自相似活塞问题的全局图景是及时的。特别地,我们推导了关于在足够下降的密度(与碰撞无关)下向加速激波的非平凡转变的新结果。
引用
@article{arxiv.1311.1209,
title = {Early Hydrodynamic Evolution of a Stellar Collision},
author = {Doron Kushnir and Boaz Katz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.1209},
year = {2015}
}
备注
7 pages, 5 figures (without appendices). Submitted to ApJ