随机激发内重力波的表面表现
太阳与恒星天体物理
2021-09-15 v1 流体动力学
摘要
近期对大质量恒星的测光观测显示出普遍存在的低频“红噪声”变率，其被解释为内重力波（IGWs）。对流产生 IGWs 的模拟显示出平滑的表面波谱，在定性上与观测到的红噪声相符。另一方面，Shiode 等人（2013）与 Lecoanet 等人（2019）的理论计算预言 IGWs 应在表面表现为与驻 g 模相关的规则间隔峰。在本工作中，我们将这些理论方法与简化的 2D 数值模拟进行比较。模拟在其表面显示出 g 模峰，并与 Lecoanet 等人（2019）吻合良好。Shiode 等人（2013）的振幅估计未考虑 g 模峰的有限宽度；在对此有限宽度作修正后，我们发现与模拟相符良好。然而，模拟需运行数百个对流翻转时间才能使峰值变得可见；这对模拟而言是长时间，但对恒星生命而言是短时间。最终波谱可通过在短得多的模拟中计算波能流谱，再应用 Shiode 等人（2013）或 Lecoanet 等人（2019）的理论来预测。
引用
@article{arxiv.2105.04558,
title = {Surface Manifestation of Stochastically Excited Internal Gravity Waves},
author = {Daniel Lecoanet and Matteo Cantiello and Evan H. Anders and Eliot Quataert and Louis-Alexandre Couston and Mathieu Bouffard and Benjamin Favier and Michael Le Bars},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04558},
year = {2021}
}
备注
submitted to MNRAS