O型星和狼星星的结构形成

大质量恒星的包层和风中存在的湍流小尺度结构长期被认为是过度的线宽展宽的原因，而无法通过其他机制如热力学展宽来解释。然而，这些结构的起源，特别是包层中的结构，尚未得到广泛研究。我们研究了O星和狼星(WR)星的2D统一星体和风模拟中所见结构的起源。特别地，我们研究在模拟中所见结构增长是否与次表面对流一致，这是此类湍流起源常被假设的来源。通过对光厚包层的线性稳定性分析，我们识别出可驱动结构增长的多种不稳定性。我们通过计算密度功率谱并跟踪其时间演化来量化O星和WR星的非线性模拟中的结构增长。然后，我们将这些结果与稳定性分析的解析结果进行比较。稳定性分析导致两种可能的不稳定性：对流不稳定性和声学不稳定性。我们找到了这些不同不稳定性生长率的解析表达式。特别地，强烈的辐射扩散导致对流不稳定性生长率$\omega$受到抑制，导致其对波数$k$具有明显的$\omega \sim 1/k^2$依赖。然而，从我们的功率谱分析中，我们发现结构增长随$k$增加——tentatively as $\omega \sim \sqrt{k}$。我们的结果表明，光亮的O型和WR星包层中的结构并非主要来自次表面对流不稳定性。相反，增长似乎与辐射支配 regime中的声学不稳定性或Rayleigh-Taylor型不稳定性相容，尽管确切的起源目前尚不确定。