失控螺旋:$\eta$ 船底座星碰撞风的三维流体动力学模拟
高能天体物理现象
2015-05-20 v1
摘要
我们展示了神秘的超大质量恒星 \etacar 与其伴星之间碰撞风的三维自适应网格细化流体动力学模拟,其中包含了恒星风的辐射驱动、引力、光学薄辐射冷却以及轨道运动。具有近星点距离的静态恒星模拟表明,激波前伴星的风速充分降低,使得激波后气体中的辐射冷却变得重要,从而允许非线性薄壳不稳定性失控增长,严重扭曲了风碰撞区。然而,包含恒星轨道运动的大尺度模拟表明,轨道运动降低了辐射抑制的影响,从而提高了激波前的速度。因此,激波后气体的温度和冷却时间相应增加,并保留了足够的气体压力以稳定风碰撞区,防止灾难性的不稳定性增长。然后,我们计算了合成 X 射线光谱和光变曲线,发现与之前的模型相比,X 射线光谱与近星点之前的 {\it XMM-Newton} 观测结果吻合得更好。2009 年 X 射线极小值的窄宽度也可以重现。然而,这些模型未能重现前几个周期的扩展 X 射线极小值。我们得出结论,解释扩展 X 射线极小值的关键在于伴星激波后风的冷却速率。如果冷却迅速,强大的非线性薄壳不稳定性将严重破坏风碰撞区。对伴星激波前风的辐射抑制,尽管需要比本工作探索的更强烈的辐射-风耦合,可能是一个有效的触发机制。
引用
@article{arxiv.1011.0778,
title = {Spiralling out of control: 3D hydrodynamical modelling of the colliding winds in $\eta\thinspace$Carinae},
author = {E. R. Parkin and J. M. Pittard and M. F. Corcoran and K. Hamaguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.0778},
year = {2015}
}
备注
25 pages, 20 figures, accepted for publication in ApJ