BMAD-环绕双星的磁化俘获盘：恒星或黑洞双星系统中的热吸积流、盘性质与角动量转移
高能天体物理现象
2025-08-26 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
被环双星吸积流包围的双星系统可能受到强磁场的影响，从而改变吸积流本身的特性、轨道动力学的演化以及系统的外流性质。本文聚焦于磁场强到使外环双星流被磁化俘获、建立（环）双星磁化俘获盘（BMAD）状态的 regime。此类流动具有准周期性的磁通量爆发、喷流状的磁塔外流，并因此改变了环双星盘内角动量转移的主导贡献。在本工作中，我们利用大规模并行三维牛顿磁流体动力学模拟，对圆轨道等质量双星系统周围的此类流动进行了全面分析。我们研究了状态方程和动力学冷却的影响，以及（大尺度）磁场拓扑的影响。我们的发现如下：（1）只要初始种子场足够强，吸积流通过空腔的磁化俘获通常可以实现。（2）空腔、磁通量管的性质及其后续传播受状态方程/冷却物理选择的影响。（3）我们发现了初步证据表明在某些 regime 下，BMAD 状态，特别是在磁通量爆发周期中，可以促进双星轨道的收缩。我们所探索的 regime 对恒星、超大质量黑洞和恒星质量黑洞双星及其在气体环境中的轨道演化的多信使暂现源具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2508.16855,
title = {$\textit{BMAD}$-Circumbinary Magnetically Arrested Disks around Stellar or Black Hole Binaries: Hot Accretion Flows, Disk Properties, and Angular Momentum Transfer},
author = {Hai-Yang Wang and Elias R. Most and Philip F. Hopkins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.16855},
year = {2025}
}