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双星系统中 MHD 盘-喷流转变的物理:从盘螺旋臂抛射出的喷流螺旋壁

高能天体物理现象 2022-02-09 v1

摘要

我们对位于双星系统中的环星盘的喷流驱动机制进行了详细的物理分析。通过应用三维电阻 MHD 模拟,我们研究了该系统的局域与全局性质,例如角动量输运以及吸积与抛射质量流率。与以往工作相比,我们首次考虑了完整的磁力矩、外流的存在(从而包含由垂直运动引起的角动量输运)以及双星力矩。我们讨论了其特定的三维结构,以及它如何受到潮汐效应的影响。我们发现盘中演化的螺旋结构被抛射进入外流。我们提议将这一新发现的结构称为喷流螺旋壁。这些螺旋特征遵循相同的时间演化,其中喷流螺旋略微滞后于盘螺旋。我们发现,即使在双星系统中,角动量的垂直输运也在总角动量收支中起着重要作用。磁力矩同样如此,然而由磁压力的 φ 导数和 B_φ B_r 应力所带来的贡献很小。由随时间变化的三维 Roche 势产生的引力力矩变得至关重要,因为它构成了我们盘-喷流系统中出现的所有三维效应的根本原因。在定量上,我们发现双星系统中的盘吸积率相比单星周围的盘增加了 20%。盘风质量流率甚至增加了 50%。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.02111,
  title  = {The physics of the MHD disk-jet transition in binary systems: jetted spiral walls launched from disk spiral arms},
  author = {Somayeh Sheikhnezami and Christian Fendt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02111},
  year   = {2022}
}

备注

32 pages,24 figures, Accepted for publication in Astrophysical Journal, comments are welcome