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移动网格上的多群辐射扩散:在 RICH 中的实现及对潮汐撕裂事件的应用

高能天体物理现象 2026-03-20 v3 计算物理

摘要

辐射流体力学(RHD)决定了各种高能天体物理现象的整体演化和可观测辐射。由于其复杂性,RHD 问题通常必须通过数值模拟来研究。我们扩展了公开可用的 RICH 代码,该代码此前在灰度通量限制扩散(FLD)极限下求解 RHD 方程,使其能够使用多群 FLD 求解器运行。RICH 是一种半拉格朗日代码,在非结构化移动网格上求解 RHD 方程,并且是首个多群 RHD 移动网格代码,这使其独特地适用于具有极端动态范围和动力学上重要的辐射力的问题。我们通过多个解析基准验证了我们的多群模块,包括对 RHD Doppler 项的新测试。该代码的计算效率得益于一种通过限制吸收系数来加速光学厚单元收敛的新方案。最后,我们使用 104M10^4 M_\odot 中等质量黑洞,将多群 \textsc{rich} 应用于恒星潮汐撕裂事件(TDE)的试点三维研究。我们的模拟自洽地在光学/紫外峰值光之前产生了明亮的早期 X 射线闪光,这与超大质量黑洞 TDE 的(灰度)RICH 模拟的后处理结果以及 TDE AT 2022dsb 的 X 射线观测定性一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.05120,
  title  = {Multigroup Radiation Diffusion on a Moving Mesh: Implementation in RICH and Application to Tidal Disruption Events},
  author = {Itamar Giron and Menahem Krief and Nicholas C. Stone and Elad Steinberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05120},
  year   = {2026}
}