论超过光子疲劳极限的恒星风行为
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
只要恒星风的机械光度不超过其底部的辐射光度,恒星就可以通过辐射驱动产生稳态风。这种质量损失率的上限被称为光子疲劳极限。一旦超过这个极限,辐射场将无法将所有物质从恒星的引力势中提升出来,使得只有一部分能够逃逸并到达无穷远。其余的停滞并落回恒星表面,使得稳态风成为不可能。光子疲劳对于线驱动风来说不是问题,因为它们无法达到足够高的质量损失率。然而,如果恒星超过爱丁顿极限并且连续相互作用成为主导驱动机制,它就可能变得重要。本文使用多孔性调节的连续驱动恒星风的一维数值模拟,研究了超过光子疲劳极限的恒星风的含时行为。我们发现靠近恒星的区域显示出高密度壳层来回移动的分层结构,无法逃逸恒星的引力势。在更远的距离处,流动最终变得均匀向外,尽管仍然相当多变。通常,这些风具有非常高的密度,但终端流速远低于恒星表面的逃逸速度。由于恒星的大部分辐射光度被用于驱动恒星风,此类恒星将显得比其核心超爱丁顿能量产生所预期的要暗得多。可见光度通常不到总能量流的一半,对于大幅超过光子疲劳极限的恒星,可见光度可低至百分之十或更低。
引用
@article{arxiv.0812.0242,
title = {On the behaviour of stellar winds that exceed the photon-tiring limit},
author = {Allard Jan van Marle and Stanley P. Owocki and Nir J. Shaviv},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.0242},
year = {2009}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS