论环双星盘团块之起源
高能天体物理现象
2023-01-25 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
吸积双星黑洞（BBH）是多信使源，发出大量电磁（EM）与引力波。其最有希望的 EM 特征之一，是由环双星盘（CBD）内边缘处轨道运动的强、独特且延展的方位角过密度结构引起的光变调制，该结构被称为“团块”。在本文中，我们使用近似 BBH 时空下 CBD 的二维广义相对论（GR）流体动力学模拟来研究此结构的起源。首先，我们利用等质量比情形研究从自然 m = 2 模到 m = 1 的过渡。相对于 m = 2 的不对称性指数增长，指向不稳定性起源。我们确实发现 CBD 边缘由于盘边缘密度陡锐而易受（磁）流体动力学不稳定性影响：Rossby 波不稳定性（RWI）。RWI 判据在 CBD 边缘自然满足，并我们报道了涡旋的存在，其为 RWI 的典型结构。RWI 也在非对称质量比情形（0.1 至 0.5）中起作用。然而，CBD 边缘陡锐度随质量比减小而降低，团块亦然。通过提出此团块形成情景，我们的工作进一步支持其在天体物理 CBD 中存在并作为 BBH 的 EM 特征潜在源。最后，由于 RWI 非由 GR 效应引起，其亦为非致密天体（如双原恒星）周围 CBD 中团块起源的稳健候选。
关键词
引用
@article{arxiv.2301.06566,
title = {On the origin of the lump in circumbinary discs},
author = {Raphaël Mignon-Risse and Peggy Varniere and Fabien Casse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06566},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 11 figures. Accepted for publication in MNRAS