紧凑二元吸积盘中带有 MHD 湍流的偏心率增长的模拟
高能天体物理现象
2024-11-26 v1
摘要
我们展示了四个类 magnetohydrodynamic(MHD)模拟和一个 alpha 盘模拟紧凑二元吸积盘中的吸积盘,忽略垂直分层并假设局部等温态方程。我们证明在净垂直场的存在下,扩展至 3:1 平均运动共振的盘在完整 MHD 中以与 hydrodynamical 盘相同的方式生长偏心率。因此,由于磁力-旋转不稳定性(MRI)引起的湍流并未以实质性方式阻碍双向驱动的偏心率生长。然而,我们发现与 alpha 盘理论有两个重要差异。首先,在 MHD 中,偏心率在内盘中逐步积累,内盘经历一系列的径向盘破裂成两个错位的偏心率盘之间的分离区域,分离区域为圆形轨道。内偏心率盘中常常存在稳态偏心率波。其次,成功地将带有 MRI 湍流的吸积盘向外扩展至共振半径是非平凡的,而且比扩展 alpha 盘要困难得多。这是由于倾向于发展致密环,其中潮汐扭矩压倒 MRI 输运并过早截断盘所致。我们认为,无法将盘 sufficiently 扩展是我们之前尝试通过 3:1 平均运动共振激发偏心率的 MHD 失败的原因。如何让 MHD 盘成功向外扩展至紧凑二元系统中仍是一个尚未得到理解的重要问题。
引用
@article{arxiv.2411.15325,
title = {Simulations of Eccentricity Growth in Compact Binary Accretion Disks with MHD Turbulence},
author = {Morgan Ohana and Yan-Fei Jiang and Omer Blaes and Bryance Oyang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.15325},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 11 Figures, 1 table, accepted by ApJ