大质量恒星形成流体动力学模拟中快速且精确的频率相关辐射输运

背景：辐射反馈在大质量恒星形成中起着关键作用。因此，在当前的流体动力学模拟中，实现快速且精确地描述原恒星核和演化吸积盘中的热力学过程是一项主要工作。目的：我们介绍新实现的用于具有主导中心源的空间构型流体动力学模拟的三维频率相关辐射输运算法。方法：该模块结合了近似通量限制扩散(FLD)求解器的速度优势与频率相关一阶射线追踪程序的高精度。结果：我们在一个标准辐射基准测试中，与一个完整的频率相关蒙特卡洛辐射传输代码进行比较，证明了该方案的可行性。设置包括一颗中心恒星、一个星周盘状盘以及一个包层。测试针对不同光学深度进行。考虑到恒星辐射的频率依赖性，可以在光学薄、光学厚以及受辐照的过渡区域精确描述温度分布。对尘埃颗粒产生的辐射力被高精度地再现。该方法的可实现的并行加速比对进一步的辐射（磁）流体动力学模拟不构成限制。结论：所提出的近似辐射输运方法能够以高效且精确的方式，对围绕演化中大质量恒星的原恒星核和星周吸积盘的演化进行频率相关的辐射流体动力学研究。