碰撞恒星风与脉冲星风的轨道演化：维度、状态方程、分辨率及网格尺寸的影响

(摘要删节) 双星系统中大质量恒星与非吸积脉冲星的激波风所形成的结构，会受到源于轨道及非线性动力学的周期性和随机性变化影响。我们首次在全轨道尺度上、在远超双星尺寸的范围内，三维模拟了各向同性恒星风与相对论性脉冲星风的相互作用。我们还研究了网格分辨率与尺寸以及不同状态方程 (EoS) 的影响：包括伽马常数理想气体，以及伽马依赖于温度的理想气体。我们利用 PLUTO 代码，对慢速风与 $\Gamma=2$ 的相对论性风沿完整轨道（直至约 100 倍双星尺寸）的相互作用，进行了二维和三维的相对论流体动力学 (HD) 模拟。不同的二维模拟采用了与三维模拟相等或更高的网格分辨率和尺寸，其中一次模拟使用了比三维模拟更现实的状态方程。三维模拟证实了此前的二维结果。激波流在三维中经历更快的不稳定性增长，从而增强了激波、混合及大尺度破坏的存在。在二维中，更高分辨率的模拟证实了低分辨率的结果，更大网格尺寸的模拟加强了激波风结构全局相干性丧失的观点，而两种不同状态方程的模拟产生了非常相似的结果。除了开尔文 - 亥姆霍兹不稳定性 (KHI) 外，我们发现 Richtmyer-Meshkov 不稳定性与瑞利 - 泰勒不稳定性 (RTI) 可能在激波流演化中共同作用。三维模拟证实，恒星风与脉冲星风的相互作用会产生非线性演化且强烈纠缠的结构。该演化伴随着强烈的动能耗散、流向与流速的快速变化以及湍流运动。结果加强了在大尺度上激波结构全局相干性丧失的观点，尽管仍需更高速脉冲星风的模拟。