环双星极盘的网格化模拟:极向对齐与涡旋形成

我们描述了环双星盘极向对齐的首次网格化模拟。我们利用网格化代码 ATHENA++ 模拟了偏心双星周围倾斜盘的演化。使用网格化数值代码使我们能够探索比以往研究更低的盘黏度。我们发现当 $\alpha$ 黏度较高时盘对齐至极向取向,而黏度较低的盘在 1000 个双星轨道周期内作节点进动且几乎不对齐。我们将极向对齐与盘进动的时间尺度作为盘黏度的函数进行比较,发现与以往研究一致。在极低的盘黏度下(例如 $\alpha = 10^{-5}$),沿盘内边缘观测到反气旋涡旋。这些涡旋可维持数千个双星轨道,产生方位角局域的过密度以及多对螺旋臂。该涡旋形成于约双星半长轴的 $3-4$ 倍处,靠近盘内边缘,并以近似本地开普勒速度绕转。盘中涡旋的存在可能在环双星系统演化中扮演重要角色,例如驱动 episodic 吸积并加速极向环双星行星的形成。