自适应网格加密代码 FLASH 的基于树的求解器 -- IV:一种将离散与弥漫 X 射线发射源耦合到星际介质热化学的 X 射线辐射方案
天体物理仪器与方法
2023-05-02 v2 星系天体物理
摘要
X 射线辐射,特别是 0.1 keV 至 10 keV 之间的辐射,既来自点状源(如致密天体和 T-Tauri 年轻恒星天体),也来自炽热冷却气体(如超新星遗迹中)的扩展发射。X 射线辐射被附近气体吸收,提供加热与电离源。尽管原行星化学模型如今常包含来自中心年轻恒星天体的 X 射线发射,但恒星形成区的模拟尚未包含耦合到气体化学动力学演化的 X 射线发射。我们提出了一种在 {\sc Flash} 磁流体动力学代码中实现的 {\sc TreeRay} 反向光线追踪算法的扩展,其可纳入 0.1 keV 100 keV 的 X 射线辐射,称为 {\rm XrayTheSpot}。{\sc XrayTheSpot} 允许使用任意数量的能 bin、最小与最大能量、以及与温度无关和依赖于温度的用户定义截面,并能够包含点状与扩展弥漫发射,且耦合到热化学演化。我们通过若干测试辐射传输解及与热化学耦合的多能 bin 基准验证了该方法。最后,我们展示了该模块的两个恒星形成科学案例:来自原恒星吸积照射吸积盘的 X 射线发射,以及具有活跃化学、辐射压、从红外到 X 射线辐射的原恒星辐射反馈的分子云模拟。
引用
@article{arxiv.2301.13237,
title = {Tree-based solvers for adaptive mesh refinement code FLASH -- IV: An X-ray radiation scheme to couple discrete and diffuse X-ray emission sources to the thermochemistry of the interstellar medium},
author = {Brandt A. L. Gaches and Stefanie Walch and Richard Wünsch and Jonathan Mackey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.13237},
year = {2023}
}
备注
Accepted to MNRAS