相接双星中的大尺度环流与能量输运

我们提出了一个描述相接双星子星间能量输运的流体动力学模型。能量通过一个携带高熵物质从主星流向次星的大尺度稳态环流进行输运。该环流由公共包层的斜压结构驱动，而斜压结构是内临界洛希瓣上因子星出射能流不等导致的非均匀加热的直接结果。环绕次星流动的物质流受科里奥利力约束在赤道区域，其宽度主要由流速决定。其底部通过一个起绝缘体作用的辐射过渡层与下方次星的对流区隔开。对于典型观测到的相接度，物质流的热容量远大于其环绕次星流动过程中的辐射损失。因此，在其返回主星之前，其有效温度和熵下降非常小。物质流的存在对两个对流包层的比熵以及子星的大小影响甚微。洛希几何所要求的次星显著过大无法用这种方式解释。然而，这种情况可以通过假设主星是主序星而次星处于核心氢耗尽的晚期演化阶段来解释。这种构型是在经历质量比反转的质量转移后达到的。通过对实际W UMa型双星进行的模型计算，证明了与观测的良好一致性。特别是，解释了在AW UMa双星的两个子星周围存在以10-30 km/s相对速度运动的赤道隆起。