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在环绕双星盘嵌入双星的数值模拟中活双星演化的重要性

高能天体物理现象 2023-04-19 v1 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

由与气态环绕双星盘相互作用驱动的双星轨道收缩,最初被提出作为催化双星并合的潜在途径,近来在几何厚盘(即 H/R0.1H/R\gtrsim 0.1)的情形下受到质疑。然而,由于数值限制,例如固定轨道双星或双星在其环绕双星盘中刻出的空腔内部缺乏分辨率,目前仍缺乏明确共识。在这项工作中,我们通过使用 {\sc gizmo} 代码在无网格有限质量(meshless-finite-mass)模式下进行流体动力学模拟,评估演化双星轨道的重要性。为了模拟等质量圆轨道双星与其局地等温环绕双星盘的相互作用,我们在空腔内强制采用超拉格朗日(hyper-Lagrangian)分辨率。我们发现,固定双星轨道最终会高估气体对双星施加的引力力矩,并低估由于物质吸积到双星组分上所产生的力矩。此外,我们发现固定轨道模拟中吸积率对双星轨道周期的调制被强烈抑制,而在活双星模拟中该调制清晰存在。这对预测大质量黑洞双星候选体中的可观测周期性具有潜在影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.03790,
  title  = {The importance of live binary evolution in numerical simulations of binaries embedded in circumbinary discs},
  author = {Alessia Franchini and Alessandro Lupi and Alberto Sesana and Zoltan Haiman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.03790},
  year   = {2023}
}

备注

7 pages, 8 figures, accepted for publication in MNRAS