负反馈与周围环境如何限制复合包层演化中复合的影响

我们开展三维流体动力学模拟，研究双星演化公共包层（CE）阶段的复合与电离，并发展出在时空中追踪离子跃迁的技术。我们模拟了一颗 $2\,M_\odot$ 红巨星支主星与一颗建模为质点的 $1\,M_\odot$ 伴星的相互作用。我们比较了采用考虑电离与复合的表格式状态方程（EOS）的模拟，与采用理想气体 EOS 的模拟。在模拟前半段，因复合能量释放，表格式 EOS 模拟中多抛离了约 15% 的质量，但至模拟结束时该差异已可忽略。我们将其解释为以下后果：（i）表格式 EOS 模拟经历较浅的旋进，因而晚期轨道能量释放较小，因为复合能量释放使包层膨胀并降低阻力；（ii）膨胀的包层气体、抛射物与周星环境气体间的碰撞与混合有助于抛离包层，但在表格式 EOS 模拟中效率较低，因部分转移至束缚包层气体的能量被用于电离。在模拟后半段质量抛离速率近似恒定，且轨道间距在晚期稳步减小。简单的线性外推预测 CE 阶段持续约 $\sim2\,\mathrm{yr}$，此后包层将被抛离。