Simulations of an inhomogeneous stellar wind interacting with a pulsar wind in a binary system
包含一颗大质量恒星和一颗非吸积脉冲星的双星系统,恒星风和脉冲星风之间存在强相互作用。这种相互作用的性质,在很大程度上决定了这些系统中的非热辐射,强烈依赖于恒星风的结构,它可以是clusional或强烈的各向异性,如在Be星。我们数值研究了恒星风的不均匀性对两风相互作用区域结构的影响。我们进行了第一次轴对称,相对论流体动力学模拟,与洛伦兹因子~6和占不稳定性的影响,研究在两个风的相互作用结构的过密区域的恒星风的影响。我们还跟踪了这个过密区域或团块的演变,因为它面临脉冲星风的影响。对于典型的系统参数,采用密度对比度> 10的星风不均匀性,半径仅为双星尺寸百分之几的团簇可以显著扰动双风相互作用区,将双风界面推到脉冲星初始距离的40%以下。在它被冲击后,不均匀性迅速膨胀,并在到达脉冲星的最小距离时被破坏。它最终碎裂,被平流带离双星系统。整个相互作用区是相当不稳定的,在小的扰动下,冲击脉冲星风会发生强烈的变化。我们证实了两风相互作用结构对扰动的敏感性,特别是当星风不均匀时。对于现实的恒星风过密区域,相互作用区域可能会缩小几倍,激波流呈现出复杂的空间和时间模式。这可能导致非热辐射的强烈变化。
2015-02-13 astro-ph.HE
Studying the age of supergiant companions in the magnetized X-ray binaries
人们多次提出利用高质量X射线双星中的中子星作为X射线探测器,嵌入其超巨星伴星的风馈系统中,以抑制来自超巨星伴星的恒星线驱动风。我们演示了如何结合各种可观的HMXB的X射线吸积光度产生的风馈NS,以估计和约束的年龄的捐助者。这将有助于我们研究每个施主模型的恒星演化轨迹。由于大质量恒星的演化基本上是由质量损失决定的,而由于风的微观结构未知,质量损失率的直接测量受到重要的不确定性的影响。
2023-01-15 astro-ph.HE
The effects of the stellar wind and orbital motion on the jets of high-mass microquasars
高质量微类星体喷流在伴星风和双星轨道运动的影响下传播。星风和轨道可能是决定双星尺度以外喷流性质的主要因素。分析研究了星风和轨道运动对喷流特性的影响。占风推力转移到喷流,我们得到的分析估计,以表征喷流演化的恒星风的影响下。我们包括科里奥利力效应,引起的轨道运动和增强的风的存在。大规模的演变的喷气素描占风喷气推力转移,总能量守恒,和风射流混合。如果由风引起的射流弯曲的角度大于其半张开角,则预计会出现以下情况:(i)强烈的平行激波;(ii)由科里奥利力引起并因风的存在而增强的逆轨道运动的弯曲;以及(iii)更远的非弹道螺旋传播。即使受到干扰,射流也可以由于环境压力梯度而重新加速,但风的夹带可以削弱这种加速。在大尺度上,螺旋结构的张开角由风-喷流推力关系决定,风载喷流可以相当缓慢。恒星风对高质量微类星体喷流的影响可以产生非弹道螺旋喷流轨迹,喷流部分破裂和风混合,冲击和可能的非热发射。在不同波段的几个观测诊断中,毫角秒尺度上的射电形态学对于风-喷流相互作用特别有见地。
2016-04-21 astro-ph.HE
X-ray mapping of the stellar wind in the binary PSR J2032+4127/MT91 213
PSR J2032+4127是一颗年轻的快速旋转脉冲星,在高质量Be星MT 91 213的高偏心轨道上运行。在$\sim$ 4000天周期内用Swift对双星系统进行的X射线监测显示,X射线亮度增加,我们将其归因于受冲击脉冲星风的同步辐射。利用Swift X射线观测资料,推导出具有$r^{-2}$密度剖面的星团星风,并将脉冲星风的洛伦兹因子限定为$10^5<γ_w<10^6$。研究了具有极梯度的轴对称星风对X射线辐射的影响。对比近星点前后数百天的X射线光变曲线,可以用来探索风的极区结构。
2017-10-13 astro-ph.HE
Obscuring Supersoft X-ray Sources in Stellar Winds
我们研究了在伴星风中遮蔽超软X射线源的可能性。我们得到的限制,需要充分掩盖一个'典型的'超软X射线源在大麦云,与钱德拉X射线天文台观察到的拱星材料的量。
2011-09-27 astro-ph.HE
Mass loading and knot formation in AGN jets by stellar winds
来自活跃星系的喷流以数百千秒差距的尺度从中央黑洞传播到射电瓣。喷流可能会遇到具有强烈恒星风的巨星,并产生可观察到的信号。对于强风和弱急流,相互作用可能会截断急流在其过境期间通过质量负载。对于较弱的射流,相互作用可以在射流中产生结。我们提出了最近的3DMHD数值模拟模拟这种喷风相互作用及其观测后果的演变。我们探讨了(i)射电喷流和星风的相对机械光度(ii)喷流轴与恒星轨道路径之间的碰撞参量(iii)喷流和星风的相对磁场强度。
2013-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectroscopy of the stellar wind in the Cygnus X-1 system
黑洞的X射线亮度是通过其伴星的物质吸积而产生的。根据施主恒星的质量,通过系统的内拉格朗日点落在黑洞上的物质的吸积或强烈的恒星风的吸积可能发生。天鹅座X-1是一个高质量的X射线双星系统,其中的黑洞是由其超巨星伴星HDE 226868的恒星风吸积而成。当伴星接近充满它的洛希瓣时,风不是对称的,而是强烈地集中在黑洞上。Chandra-HETGS观测允许对这种集中的恒星风进行调查,这对于理解吸积流的物理学至关重要。我们比较了在0.0,0.2,0.5和0.75的不同轨道相位的观测结果。这些对应于朝向源的不同视线,使我们能够探测风的结构和动力学。
2011-03-14 astro-ph.HE
The stellar wind velocity field of HD 77581
大质量恒星中星风的早期加速受到的约束很差。脉冲星发射的硬X射线光子在大质量X射线双星船帆座X-1中的散射可以用来探测其超巨星伴星HD 77581表面附近的恒星风速度和密度分布。我们建立了一个高信噪比和高分辨率的硬X射线光曲线船帆座X-1测量雨燕/BAT超过300个轨道周期的系统,并将其与网格的流体动力学模拟的预测。我们得到一个很好的协议之间的观测和模拟的一组狭窄的参数,这意味着接近恒星表面的风速是通常假设的标准β定律的两倍。局部速度梯度为$β\sim0.5$。即使还不完整,流体动力学模拟也成功地再现了船帆座X-1的几个观测特性。
2015-07-03 astro-ph.HE
Colliding stellar wind modelling of the X-ray emission from WR 140
我们在标准碰撞星风(CSW)图像的框架下模拟了大质量双星WR 140的Chandra和RXTE X射线谱。在激波前沿部分电子加热的模型比完全温度均衡的模型更能代表X射线数据。在近星点附近,CSW区的X射线等离子体的发射测量值在轨道相位处有相当大的下降。这相当于双星轨道上可变的有效质量损失率。在近星点附近的轨道阶段,WR 140对X射线的吸收超过了恒星风的吸收。标准CSW模型提供的谱线轮廓通常与WR 140的X射线谱中的强谱线特征的观测谱线轮廓不匹配。在星团星风的CSW图象中,星团在近星点附近的CSW区有效地溶解,而在近星点则不溶解,因此可以定性地理解有效质量损失率的变化。然而,未来的发展CSW模型与非球对称的恒星风可能需要得到更好的理论和观测之间的对应关系。
2020-11-17 astro-ph.HE
Modeling the effects of clumpy winds in the high-energy light curves of γ-ray binaries
高质量伽马射线双星是强大的非热星系源,其中一些拥有脉冲星,其相对论风与可能不均匀的恒星风相互作用。到目前为止,建模这些来源,包括恒星风的不均匀性已经完成了使用简单的分析方法或重型数值模拟,没有一个允许的参数空间,这是合理的现实和一般的探索。应用不同的半解析工具,我们研究了脉冲星风与不同程度的不均匀性的恒星风碰撞的动力学和高能辐射,以评估相关的可观察到的影响。我们用蒙特卡罗方法和唯象的团簇风模型计算了团簇到达脉冲星风-星风相互作用结构的过程。使用半解析方法计算了深入脉冲星风区的团块的动力学。这种方法允许的冲击脉冲星风区的演变的表征时间比轨道周期短得多。有了这个三维信息的发射器,我们应用分析绝热和辐射模型来计算可变的高能量发射产生的二元尺度。一个不均匀的恒星风诱导随机小时的时间尺度变化的几何形状的双风相互作用结构的二元尺度。根据恒星风的不均匀程度,预测X射线和伽马射线的10-100%水平小时尺度的变化,最大的变化大约在每个轨道上发生一次。我们的研究结果,基于一个全面的方法,表明,目前的X射线和未来的非常高的能量仪器可以让我们跟踪的冲击脉冲星风辐射在伽玛射线双星的cluerous恒星风的影响。
2022-11-02 astro-ph.HE
On the interaction of jets with stellar winds in XRBs
我们提出了第一个三维模拟的双星系统内的微类星体喷流的演化。目的是研究这些喷流与来自大质量伴星的恒星风的相互作用以及高能发射点的可能位置。我们已经模拟了两个不同的喷射功率的射流,以给出一个提示的最小功率所需的射流逃离系统,并成为可见的更大的尺度。在设置中,我们包括一个巨大的星风填充网格通过喷射演变。我们表明,喷流应该有权力的顺序$10^{37}\rm{erg/s}$或更多,为了不被破坏的恒星风。喷流-风的相互作用导致了高能量发射的区域。这些结果意味着可能存在一个人口的X射线双星没有检测到的无线电波段,由于喷流中断内的区域占主导地位的恒星风。
2010-10-14 astro-ph.HE
Disentangling the stellar atmosphere and the focused wind in different accretion states of Cygnus X-1
针对大质量X射线双星中X射线通量变化影响恒星风光谱轮廓的问题,本研究用傅里叶分解法分离天鹅座X-1不同吸积态下恒星大气与聚焦风的光谱贡献,揭示态依赖的谱线变化及X射线/光学反相关,为理解风特性提供关键观测依据。
2025-02-11 astro-ph.HE
Gamma-rays from Wolf-Rayet stellar winds
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS(法国国家科学研究中心)
本研究通过分析大样本沃尔夫-拉叶星,提出其恒星风可单独产生可探测伽马射线,并识别出四个恒星与未识别源的可能关联,揭示了一类新的伽马射线发射源群体。
2025-10-14 astro-ph.HE
Relativistic hydrodynamical simulations of the effects of the stellar wind and the orbit on high-mass microquasar jets
高质量的微类星体喷流,产生于一个在大质量恒星轨道上吸积的致密物体,必须穿过一个充满恒星风的区域。风和轨道运动的综合效应可以强烈地影响二元尺度及更大尺度上的喷流特性。对这种效应的研究可以揭示高质量微类星体喷流在星际介质中的传播和终止。我们研究的第一次,使用相对论流体动力学模拟,星风和轨道运动的组合影响上的大质量微类星体喷流的属性上的二进制和超越。利用PLUTO程序,对微类星体中来自恒星的强/弱相对论风与双星轨道运动影响下的相对论性喷流相互作用的情形进行了三维相对论流体动力学模拟。轨道参数的选择使得结果可以提供对紧凑系统(例如Cyg~X-1或Cyg~X-3)中喷流-风相互作用的洞察。风和喷流动量率被设定为对这些源可能是现实的值,并导致适度的喷流弯曲,这与近轨道和喷流不稳定性一起可能引发显著的喷流进动和中断。对于轨道尺寸为$a\sim 0.1$ ~AU,喷流功率为$L_j\sim 10^{37}(\dot M_w/10^{-6}\,{\rm M}_\odot\,{\rm yr}^{-1})$ ~erg~ $^{-1}$(其中$\dot M_w$为恒星风质量率)的高质量微类星体,恒星风和轨道运动的联合作用可以诱导$\sim 1$ ~AU尺度的相对论性喷流破裂。
2021-12-08 astro-ph.HE
Stellar Winds in Massive X-ray Binaries
来自大质量恒星的强风是广泛的天体物理学领域感兴趣的话题。在高质量X射线双星中,一方面存在一个吸积的致密天体,可以通过研究所发射X射线的不同性质来推断风参数;但另一方面,吸积体的重力和电离辐射可以强烈影响风流。基于来自恒星风和X射线社区的天文学家的合作努力,本报告试图回顾我们目前的知识状况,并指出未来进展的途径。
2017-02-22 astro-ph.HE
Studying the $γ$-ray pulsar J1932+1916 and its pulsar wind nebula with Chandra
本文报道了$γ$射线射电宁静脉冲星J1932+1916的Chandra X射线观测结果。我们确认以前的检测脉冲星对应物和它的脉冲星风星云的X射线从低空间分辨率的数据朱雀和雨燕。钱德拉的数据具有更好的空间分辨率,可以分辨出脉冲星附近星云的精细结构,这可以解释为被冲压压力弯曲的喷流。该致密部分的尺寸约为30“,并且被延伸至$\approx$ 2.8”的弱非对称扩散发射包围。脉冲星、星云致密部分和伸展部分的X射线谱可用幂律模型描述,光子指数分别为0.44、2.34和2.14。实际的脉冲星的X射线通量比朱雀星和雨燕星的X射线通量弱几倍,后者被未解析的星云所控制。我们讨论了J1932+1916与附近超新星遗迹G54.4-0.3的可能关联。
2020-02-27 astro-ph.HE
Remarkable correspondence of Sagittarius A* submillimeter variability with a stellar-wind-fed accretion flow model
我们比较了230 GHz的近地平线发射人马座A* 模拟代表三类吸积流。使用结构函数捕捉光变曲线的变化统计,我们发现一个显着的差异之间的观测和模型的基础上环面馈吸积盘,这些磁盘是否带来了少量或大量的净磁通量。另一方面,由恒星风提供的模拟与观测到的结构函数非常匹配。我们描述了模型之间的差异,认为恒星风喂养可能是一个关键组成部分,在银河系中心的吸积理论模型的构建。
2022-04-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
How does the stellar wind influence the radio morphology of a supernova remnant?
基于三维磁流体动力学模型,模拟了银河系中大质量逃逸恒星的星风和超新星遗迹(SNR)的演化.考虑到恒星风,我们可以解释许多超新星遗迹的射电形态。影响形态的主要因素是运动速度方向、磁场方向和视线方向。如果速度垂直于磁场,则仿真将给出两个不同的单侧SNR和双侧对称SNR。如果速度平行于磁场,我们可以得到一个双边非对称的SNR和准圆形的SNR。我们的模拟表明,恒星风在信噪比的无线电演化中起着关键作用,这意味着银河系的全球密度和磁场分布在塑造信噪比中起着次要作用。
2018-10-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The sculpting of rectangular and jet-like morphologies in supernova remnants by anisotropic equatorially-confined progenitor stellar winds
热核和核心坍缩超新星遗迹(SNRs)是已不存在的恒星的星云残留物。它们的形态和发射特性为了解祖星的演化历史提供了线索。但是,虽然一些SNR是球形的,正如从点状爆炸扩展到大致均匀的介质中所预期的那样,但许多其他SNR表现出复杂的非球形形态,这些形态通常不容易解释。在这项工作中,我们使用三维磁流体动力学模拟表明,矩形和射流状的形态可以解释超新星(SNe),无论是Ia型或II型,在各向异性,双极恒星风气泡驱动的祖星内膨胀。星风具有各向异性的密度分布,根据各向异性的特点,不同的渠道SN喷出物。我们计算合成的热(X射线)和非热(同步辐射)的发射图,从我们的数值模拟与观测比较。我们发现,当恒星风有一个高的质量损失率,并在赤道地区形成一个密集的,狭窄的磁盘时,产生矩形的形态。相反,当恒星风形成一个宽而密的圆盘时,就会得到类似喷流或耳朵的形态。低质量损失率的恒星风不会强烈影响SNR形态。最后,我们针对高质量损失率情况的合成同步加速器和X射线图在定性上与SNR G332.5-5.6和G290.1-0.8的观测结果一致。
2023-01-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simulations of Magnetised Stellar-Wind Bubbles
最初的结果是从三维MHD模拟的星风气泡周围的O星超音速移动通过ISM。我们描述的算法更新,使高分辨率的三维MHD模拟在合理的计算成本。我们应用这些方法模拟了在两种不同恒星磁场强度(10 G和100 G)下,以30 km/s速度运动的旋转大质量恒星在弥漫星际介质中的天体层。流中的功能进行了描述,并与日光层的类似模型进行了比较。受冲击的星际介质由于包含了与恒星运动方向不一致的磁场而变得不对称,并产生了可观察到的后果。当风的阿尔文马赫数为$\leq$ 10时,恒星的磁场开始影响风泡的结构,与恒星磁轴相关的特征在秒差距尺度上变得可见。展望了非热辐射的预测和测量。
2020-07-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Studying Complexity in Solar Wind Plasma During Shock Events. Part I: Nonextensive Tsallis Statistics
新的结果,揭示了相变过程中的太阳风等离子体在冲击事件的这项研究是关于太阳风的复杂性三部曲的第一部分。太阳风等离子体是一个典型的随机时空分布的物理量,如力场(B,E)和物质场(粒子和电流密度或体等离子体分布)。本研究的结果可以在非广延统计力学等现代理论概念的框架下理解(Tsallis,2009),分形拓扑(Zelenyi和Milovanov,2004),湍流理论(Frisch,1996),奇异动力学(Zaslavsky,2002),渗流理论(Milovanov,1997),反常扩散理论和反常输运理论(Milovanov,2001)、分数阶动力学(Tarasov,2007)和非平衡相变理论(Chang,1992)。研究表明,太阳风等离子体具有非广延、非高斯的特征,从微观到宏观存在多尺度的强关联。这一结果表明,经典的MHD或等离子体统计理论的经典中心极限定理的基础上解释的太阳风动力学的复杂性,因为这些理论包括光滑和可微的时空函数(MHD理论)或高斯统计(玻尔兹曼-麦克斯韦统计力学)的效率低下。然而,这项研究的结果表明,存在非高斯非广泛的统计与重尾概率分布函数,这是与中心极限定理的q-扩展。
2013-10-01 astro-ph.HE nlin.CD physics.plasm-ph
Deviation of Stellar Orbits from Test Particle Trajectories Around Sgr A* Due to Tides and Winds
监测Sgr A* 周围恒星的轨道提供了探测它们的轨道平面由于标架拖曳而产生的进动、测量黑洞的自旋和四极矩以及检验无毛定理的可能性。在这里,我们调查是否偏离恒星轨道的测试粒子的轨道,由于风的质量损失和潮汐耗散的轨道能量妥协这样的测量。我们发现,恒星风的影响,一般来说,可以忽略不计。另一方面,对于最偏心的轨道(e>0.96),光学干涉仪(如重力仪)将检测到由于坐标系拖曳引起的轨道平面进动,轨道能量的潮汐耗散发生的时间尺度与由于黑洞的四极矩引起的进动的时间尺度相当。因此,在用恒星轨道检验无毛定理时,这种非保守效应是系统不确定性的一个潜在来源。
2012-12-13 astro-ph.EP astro-ph.HE gr-qc