Makemake + Sedna：面向天体物理牛顿流体动力学的连续辐射转移与光电离框架
天体物理仪器与方法
2020-09-29 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
天体物理流体流动研究常涵盖广泛物理过程以解释所考量系统的复杂性。除引力外，通过连续辐射转移和/或光电离对热力学过程的正确处理正成为前沿标准。我们展示了连续辐射转移模块 MAKEMAKE 的重大更新，以及新开发的耦合至磁流体力学代码 PLUTO 的光电离模块 SEDNA。这些扩展目前尚未公开；可基于个案授予访问权限。我们解释了所解方程的理论背景，详述了数值布局，并给出了辐射-电离流体动力学的综合测试套件。基于网格的辐射与电离模块支持 Cartesian、cylindrical 和 spherical 坐标下的静态一维、二维和三维网格。每个模块将辐射场拆分为两部分：源自点源的直接分量（用射线追踪方案求解）和弥漫分量（用三维通量限制扩散（FLD）求解器求解）。连续辐射转移的 FLD 求解器采用平衡单温方法或线性化双温方法。光电离模块的 FLD 求解器能够考虑自由电子直接复合到氢基态的辐射场时间演化，作为 on-the-spot 近似的替代。我们简要概述已完成和进行中的科学研究，以明确说明所呈数值框架的多用途性质。
引用
@article{arxiv.2009.12374,
title = {Makemake + Sedna: A Continuum Radiation Transport and Photoionization Framework for Astrophysical Newtonian Fluid Dynamics},
author = {Rolf Kuiper and Harold W. Yorke and Andrea Mignone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.12374},
year = {2020}
}