Schwarzschild 与 Ledoux 判据在演化时标上等价
太阳与恒星天体物理
2022-04-06 v1 流体动力学
摘要
恒星演化模型使用 Schwarzschild 或 Ledoux 判据计算对流边界，但关于应使用哪种判据仍存在困惑。在此我们展示一个对流区及相邻辐射区的三维流体动力学模拟，其中包含热浮力与成分浮力。正如预期，根据 Ledoux 判据不稳定的区域是对流的。起初，紧邻对流区的辐射区因成分梯度而呈 Schwarzschild 不稳定但 Ledoux 稳定。在多个对流翻转时标内，对流区通过夹卷而增长。对流区饱和于最初由 Schwarzschild 判据预测的大小，尽管在这一最终状态下 Schwarzschild 与 Ledoux 判据一致。因此，应使用 Schwarzschild 判据来确定恒星对流区的大小，除非可能是在夹卷持续存在的短暂演化阶段中。
引用
@article{arxiv.2203.06186,
title = {Schwarzschild and Ledoux are equivalent on evolutionary timescales},
author = {Evan H. Anders and Adam S. Jermyn and Daniel Lecoanet and Adrian E. Fraser and Imogen G. Cresswell and Meridith Joyce and J. R. Fuentes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06186},
year = {2022}
}
备注
Manuscript accepted in ApJ Letters. Supplemental materials are in a Zenodo repository (https://zenodo.org/record/6344868). Code is in a Github repository (https://github.com/evanhanders/schwarzschild_or_ledoux)