吸积盘与恒星风相互作用的建模：以人马座A*为例

人马座A*是研究低光度吸积系统的理想目标。最近有提出，可以通过人马座A*与属于S星团的邻近大质量恒星的恒星风之间的相互作用来探测其周围吸积流的性质。当一颗恒星拦截吸积盘时，吸积盘的动压和热压终止恒星风，导致形成弓形激波结构。在此，我们构建了一个半解析模型，描述在风中形成的终止激波的几何形状。借助数值流体动力学模拟，该模型得到验证并被扩展到易发生开尔文-亥姆霍兹不稳定性的区域。由于特征风速和恒星速度在 $\sim10^{8}$ cm s$^{-1}$ 量级，受冲击的恒星风可能通过热轫致辐射产生可探测的X射线。将该模型应用于S星团最亮成员S2的近心点通过，表明对于恒星质量损失率、吸积盘数密度和热压强度分别为 $\dot{M}_{\rm w}= 10^{-7} M_\odot\, {\rm yr}^{-1}$、 $n_{\rm d} = 10^{5}$ cm$^{-3}$ 和 $\alpha=0.1$ 的情况，受冲击的恒星风会产生约持续一个月的X射线耀发，峰值光度为 $L\approx 4 \times 10^{33}$ erg s$^{-1}$。该峰值光度与从人马座A*探测到的宁静X射线发射相当，并在当前X射线天文台的探测能力范围内。其探测可限制距超大质量黑洞 $\sim 3000$ 引力半径处吸积盘的密度和厚度。