盘中雕刻：运用辐射hydrodynamics模型模拟可观测尺度的双星盘空洞
地球与行星天体物理
2025-10-30 v1
摘要
对周双星盘的观测揭示出内空洞，其形状与尺寸在不同系统之间存在显著差异。空洞的结构由双星引起的潮汐力产生的螺旋与在空洞边缘的粘性与辐射衰减之间的复杂相互作用决定。为充分理解何种因素决定了所观测空洞的属性，因此有必要在建模中捕捉辐射过程的效应。为此，我们使用 PLUTO 代码对 27 个双星盘进行 2D 仿真。这些仿真包括各种尺度、双星偏心率和热力学模型。我们发现，空洞形状的多样性是径向变化冷却时间尺度的自然结果，由于不同的辐射过程在不同盘尺度范围内调节冷却。对于双星在几何尺度上呈现出明显的圆形空洞，而快速或缓慢冷却的盘则呈现出更不规则的空洞形状。我们的结果表明，围绕诸如 Cs Cha 和 GG Tau 等多个双星系统的空洞结构，可以用一种物理模型加以解释，并凸显了辐射冷却在双星盘动力学演化建模中的重要性。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.25010,
title = {Sculpting protoplanetary discs -- modelling circumbinary cavities at observable scales with radiation hydrodynamics},
author = {Anna B. T. Penzlin and Alexandros Ziampras and Nicolas T. Kurtovic and Marcelo Barraza-Alfaro and Paola Pinilla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25010},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 9 figures, (1 page appendix, 1 figure), accepted for publication in mnras