前公共包层系统中吸积盘的三维模拟

在双星系统进入公共包层（CE）阶段之前，通过洛希瓣溢出（RLOF）从主星到伴星的吸积将导致吸积盘的形成，并可能产生喷流。公共包层阶段之前和期间的吸积可能会改变相互作用的结果。先前的研究已经考虑了这种物理机制的不同方面。在此，我们通过三维流体动力学模拟，研究了一颗 7 M$_\odot$ 的红超巨星与一颗 1.4 M$_\odot$ 的中子星伴星之间 RLOF 质量传输所形成的吸积盘的性质。为了提高分辨率，我们仅模拟了伴星周围的体积。我们使用一维隐式 MESA 模拟来指导双星参数和质量传输率，该模拟覆盖了从 RLOF 开始到 CE 阶段之间 30,000 年的系统演化过程，而我们仅使用理想气体等温状态方程，在三维中模拟了 RLOF 最后部分的 21 年。我们预期，在这些参数下，前公共包层吸积盘的质量约为 $\sim 5\times 10^{-3}$ M$_\odot$，半径约为 $\sim$40 R$_\odot$，标高约为 $\sim$5 R$_\odot$。吸积盘的温度分布比 Shakura 和 Sunyaev 形式理论预测的要浅，但需要包含更合理的冷却物理。我们对这些结果进行了压力测试，涉及多个物理和数值参数以及模拟选择，并预期它们在质量上误差在几倍以内，半径上误差在 15% 以内。我们还将我们的结果与文献中呈现的结果进行了比较，特别是关于模拟的维度和绝热指数。我们在 Shakura 和 Sunyaev 形式理论的背景下讨论了测得的吸积率，并探讨了起作用的粘性机制，最后列出了未来工作的展望。