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风中的烟:原型碰撞星风风车 WR104 中的尘埃成核

太阳与恒星天体物理 2022-10-26 v1 星系天体物理

摘要

已知少数沃尔夫-拉叶双星拥有横跨数百 AU 的壮观螺旋结构。这些系统的尘埃产率是宇宙中最高的一些,因此是探究星系演化中观测到的神秘尘埃过剩起源的有趣候选者。沃尔夫-拉叶星与其伴星风之间的强烈相互作用构成了一个独特实验室,用于研究恶劣环境中的尘埃成核机制。我们使用基于网格的 RAMSES\texttt{RAMSES} 代码,通过对 WR104 周围原型螺旋星云内部区域进行三维流体动力学模拟来研究这一问题。随后,我们使用辐射转移代码 RADMC3d\texttt{RADMC3d} 处理 RAMSES\texttt{RAMSES} 结果,以生成候选可观测场景。这使我们能够估计激波区域的几何参数。我们将这些量与尘埃成核的特定化学路径联系起来,其中富氢伴星风催化了尘埃形成。我们推导的标度律是一个独特工具,可直接与观测比较。根据尘埃成核位置的不同,速度场显示出差异化的风速。因此,初始尘埃速度可能在两星风速度(\sim1600 km/s)之间更为均衡。利用 RADMC3d\texttt{RADMC3d},我们对不同尘埃-气体比、氢富集和尘埃颗粒性质组合下的尘埃成核半径给出了约束。最后,我们的模型揭示,由于风碰撞区中的流体动力学不稳定性,尘埃可能逃逸到螺旋边界之外。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.01884,
  title  = {Smoke on the wind: dust nucleation in archetype colliding wind pinwheel WR104},
  author = {A. Soulain and A. Lamberts and F. Millour and P. Tuthill and R. M. Lau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.01884},
  year   = {2022}
}