线驱动盘风的蒙特卡罗辐射流体动力学模拟:放宽等温近似
高能天体物理现象
2025-07-08 v1 星系天体物理
摘要
盘风在各种尺度的吸积天体物理系统中都起着关键作用。在吸积白矮星(AWDs)和活动星系核(AGN)中,谱线上的辐射压是一种颇具前景的风驱动机制。然而,线驱动效率对流的电离状态极为敏感,这使得构建这些风的可靠物理图像十分困难。我们近期展示了首例针对 AWD 的辐射流体动力学(RHD)模拟,其中通过完全频率相关的辐射转移并结合细致的、多维电离计算,采用了与 PLUTO 耦合的 Sirocco 代码。这些模拟所产生的线驱动风远弱于先前采用更近似电离与辐射转移处理的研究(后者得到 Mdot_wind / Mdot_acc ~ 1e-4,而我们得到 < 1e-5)。我们先前工作的一个遗留局限在于假设了等温外流。本文通过采用理想气体状态方程并显式求解流的多维温度结构来放宽这一假设。在 AWD 设定下,考虑风的热态并不会改变从等温近似中得出的总体结论。我们的新模拟再次确认了线驱动效率问题:所预言的外流电离程度过高,既无法形成最优的驱动条件,也无法复现观测到的紫外风特征。可能的解决方案包括亚网格尺度上的风成团、比预期更软的谱能量分布,或额外的驱动机制。随着相关物理过程现已纳入我们的模拟,我们也具备了进一步探索 AGN 中线驱动盘风的能力。
引用
@article{arxiv.2507.05085,
title = {Monte-Carlo radiation hydrodynamic simulations of line-driven disc winds: relaxing the isothermal approximation},
author = {Amin Mosallanezhad and Christian Knigge and Nicolas Scepi and James H. Matthews and Knox S. Long and Stuart A. Sim and Austen Wallis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05085},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 6 figures, accepted for publication in MNRAS