Wolf-Rayet星风的首次三维辐射流体动力学模拟
太阳与恒星天体物理
2022-09-14 v2 高能天体物理现象
摘要
经典Wolf-Rayet(WR)星是正在经历剧烈质量损失的直接超新星前身星。因此，理解这类WR星的稠密快速外流对于理解恒星演化的晚期阶段、大质量恒星对其环境的动力学反馈以及表征黑洞质量分布至关重要。在本文中，我们首次开发了无氢经典WR星的扩展光学厚大气和星风外流的含时、多维、辐射流体动力学模型。在有限体积网格上使用限流辐射流体动力学方法来模拟WR外流。不透明度通过结合列表的Rosseland平均不透明度和超音速流中预期的增强线不透明度来描述。对于高光度模型，一个辐射驱动的、稠密的、超音速风从与Rosseland平均不透明度峰值相关的深层亚表面区域被驱动。另一方面，对于较低光度的模型，Rosseland平均不透明度不足以在亚表面区域维持净径向流出。相反，在这种情况下发展起来的是一个从扩展且高度湍流的大气层上方的光学薄区域被驱动的“标准”线驱动风。因此，我们在这里发现了从经典WR星的光学厚外流到热、致密亚矮星的光学薄风的自然过渡；在我们的模拟中，这种过渡大约发生在光度约为Eddington光度的40%时。由于风驱动机制特性的变化，这种过渡还伴随着平均质量损失率的大幅下降（在低光度端）。
引用
@article{arxiv.2203.01108,
title = {First 3D Radiation-Hydrodynamic Simulations of Wolf-Rayet Winds},
author = {N. Moens and L. G. Poniatowski and L. Hennicker and J. O. Sundqvist and I. El Mellah and N. D. Kee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.01108},
year = {2022}
}
备注
22 pages, 22 figures, Accepted and in publication by A&A