二进制合并的流体力学. 第二部分: Gamma=5/3 的多极体

我们present了一项新的数值研究，探讨了使用光滑粒子流体动力学（SPH）技术对接近二进制系统平衡与稳定性质的研究。我们采用简单的多极体状态方程 $p=K\rho^\gam$，其中 $\gam=5/3$，且 $K=$ 常数，适用于低质量退化矮星以及低质量主序星。在两个相同恒星的平衡配置序列上，我们展示了普遍和动力学不稳定性的存在，确认了最近解析工作的结果。我们使用SPH方法计算动力学不稳定性的非线性发展，并确定系统的最终命运。我们发现，两个恒星在仅几个轨道周期内合并为一个快速旋转的单体。对于包含两个非相同恒星的系统也构建了平衡序列。这些序列在罗塞 limit 处终止，而我们能够非常准确地使用SPH确定罗塞 limit。对于质量比 $q\lo0.4$ 的两个低质量主序星，我们发现（同步的）罗塞 limit 配置是普遍不稳定的。退化二进制配置在所有质量比 $q\ne1$ 的情况下均保持流体力学稳定。动力学不稳定的质量转移也可能导致二进制系统的快速合并，但流体力学演化细节截然不同。我们讨论了结果对双白矮星和Ursae Majoris双星系统的意义。