恒星-盘碰撞的辐射流体动力学：从系统参数到外流与光变曲线

准周期爆发（QPEs）是核瞬变现象，产生叠加在静止发射上的明亮、重复的软X射线耀发。一种有前景的解释是它们由恒星-盘碰撞驱动，即恒星穿过围绕超大质量黑洞的吸积盘，驱动激波，并发射出稠密的外流，辐射从中产生。我们对恒星-盘碰撞进行了系统性研究，将碰撞的物理参数与由此产生的外流和出现的热光度联系起来。我们进行了三维局部辐射流体动力学模拟，改变了盘面密度和垂直密度分布、恒星速度和半径以及局部碰撞角度。我们专注于恒星在碰撞中保持不受扰动的状态。我们发现恒星速度和盘面密度的变化对弓形激波和外流形态的影响不大。然而，更快的恒星产生更明亮的耀发，而密度更大的盘主要增加耀发持续时间。增加恒星半径会增加前向外流的动量，并产生更亮、更长的耀发。更中心集中的盘产生更亮、更短的耀发，因为辐射通过外部低密度层更有效地逃逸。更倾斜的穿越减少两个外流的动量和光度不对称性，并延长耀发。我们提供了峰值光度和耀发持续时间与各个系统参数的经验标度关系，并将其应用于GSN 069。最佳候选解倾向于一颗半径约为$R_\odot$的恒星在逆行轨道上，与一个具有垂直集中密度分布的致密TDE后盘碰撞。我们的发现表明，特定的系统参数组合可以重现QPE源中观测到的特征性耀发振幅、持续时间、占空比和强-弱耀发模式。