内激波流体动力学：两冷壳层碰撞的详细研究

许多天体物理暂现源的辐射起源于受激流体。中心引擎通常产生速度变化的 outflow，导致在距源有限距离处发生内部碰撞。每次这样的碰撞会产生一对前向激波与反向激波，两个受激区域由接触间断（CD）分隔。作为一个有用的近似，我们考虑两个有限径向宽度的冷且均匀的壳层（一个较慢的前导壳层和一个较快的尾随壳层）之间的正面对撞，并研究平面几何下激波传播的动力学。我们发现前向与反向激波在强度、内能产生效率以及激波扫过各自壳层所需时间方面存在显著差异。我们考虑了稀疏波在受激区域的后续传播，并探讨了这些波能够追上激波波前从而限制内能耗散的情况。我们展示了通过 CD 上的 $pdV$ 功从尾随壳层向前导壳层能量传输的重要性。我们勾勒出与不同暂现源模型相关的参数空间区域，例如伽马射线暴（GRB）内激波模型、快速射电暴（FRB）爆波模型、磁星引起的巨耀发以及超亮超新星（SLSN）抛射物。我们发现对于许多天体物理暂现源，反向激波可能主导内能的产生。