相对论性火球的流体动力学：完整演化过程

我们数值研究了绝热相对论性火球向冷均匀介质中膨胀的演化过程。我们追踪了初始自由膨胀与加速、惯性滑行、然后减速并减慢至非相对论速度的各个阶段。我们将数值结果与简化的解析估计进行了比较。我们表明，相对论性自相似 Blandford-McKee 解很好地描述了相对论减速时期。在整个相对论减速阶段，直到 γ ∼ 5，它都是一个极好的近似，甚至在 γ ∼ 2 时也是一个合理的近似，尽管该解仅在 γ ≫ 1 时严格成立。我们考察了向 Blandford-McKee 解的过渡，以及从该解向非相对论性自相似 Sedov-Taylor 解的过渡。这些模拟展示了 Blandford-McKee 解的吸引子性质及其对径向扰动的稳定性。