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中子星超临界吸积盘的二维辐射流体动力学模型

天体物理学 2015-05-13 v1

摘要

我们对中子星 (NSs) 周围的超临界吸积流进行了二维辐射流体动力学模拟。与黑洞 (BHs) 吸积流不同,我们发现由于最内区辐射力增强,中子星周围形成了壳状高密度区域。增强的辐射力驱动了盘面上方和下方的强外流。中子星上的质量吸积率超过了临界率 LE/c2L_{\rm E}/c^2,其中 LEL_{\rm E} 为爱丁顿光度。然而,在采用相同的质量注入率 M˙input\dot{M}_{\rm input}(即单位时间内从外盘边界注入的质量)条件下,该吸积率约为黑洞吸积率的 2030%20-30\%。中子星周围流的质量外流率是黑洞周围流的数倍。超临界中子星吸积流主要将吸积能以流出物的动能形式释放,而在黑洞吸积流中,盘光度则主导动能输出率。对于质量注入率 3×102\lsimM˙input/(LE/c2)\lsim3×1033\times 10^2\lsim \dot{M}_{\rm input}/(L_{\rm E}/c^2)\lsim 3\times 10^3,所得外流的速度和质量外流率分别为 0.20.3c0.2-0.3c150700LE/c2150-700L_{\rm E}/c^2。这表明 SS433 喷流大致可由中子星上的超临界吸积来解释。然而,我们模拟中外流的准直角(20\sim 20^\circ)大于 SS433 喷流的准直角(几度)。

关键词

引用

@article{arxiv.0709.3372,
  title  = {Two-dimensional Radiation-hydrodynamic Model for Supercritical Disk Accretion Flows onto Neutron Stars},
  author = {Ken Ohsuga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0709.3372},
  year   = {2015}
}

备注

9 pages, 6 figures, accepted for publication in PASJ