The close circumstellar environment of Betelgeuse - III. SPHERE/ZIMPOL visible polarimetry of the inner envelope and photosphere
大质量红超巨星的出射物质被加速到超过逃逸速度的物理机制尚不清楚。由于其星周包层的透明性,附近的红超巨星参宿四提供了探测典型红超巨星包层最内层的机会,直到光球层,即风的加速预计会发生的地方。我们利用SPHERE/ZIMPOL自适应光学成像偏振计对参宿四的可见光球层和闭合包线进行了分辨。我们检测到一个不对称的气体信封内的半径为2至3倍的近红外光球半径的恒星(R*),和一个显着的H α发射主要包含在3 R*。从偏振信号,我们还确定了一个不对称和不完整的尘埃壳位于一个类似的半径的尘埃散射的签名。如此接近恒星的尘埃的存在可能会通过颗粒上的辐射压力对风加速产生重大影响。3R * 半径是热气体和尘埃包层之间的主要界面。探测到的不对称性加强了先前的迹象,即参宿四的质量损失可能与其大气中强烈的对流运动有关。
2015-11-13 astro-ph.SR
The future influence of six exoplanets on the envelope properties of their parent stars on the giant branches
我们研究了六个系外行星系统的恒星演化代码MESA的演化,并得出结论,他们可能会自旋的信封上的红巨星分支(RGB)或后来的渐近巨星分支(AGB)的质量损失过程可能成为非球形的程度,他们的母星。我们选取了六个观测到的半长轴为1-2AU的系外行星系统,利用MESA的双星模式跟踪系统的演化。在RGB上,有四个系统的恒星吞没了行星,在AGB上,有两个系统的恒星吞没了行星,这些系统进入了共同的包络演化(CEE)。在两个系外行星质量为Mp~ 10 MJ(MJ是木星质量)的系统中,行星的自转速度约为分离速度的10%。这种包层可能具有显著的非球形质量损失几何形状。在Mp~MJ的其他四个系统中,行星将包层旋转到约1-2%的分裂速度。即使在这些情况下,影响尘埃形成的包层中的磁活动也可能导致与球形质量损失的微小偏离。在AGB上的CEE的两种情况下,行星将能量沉积到包络上,相当于包络结合能的10%以上。我们预计这将导致非球形的质量损失,在每种情况下都会形成椭圆行星状星云。
2021-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Common Envelope Evolution on a Moving Mesh
我们概述的方法,模拟共同的包络演变(CEE)与移动网格代码MANGA。我们将MANGA扩展为包含多个时间步。这为具有大动态范围的问题提供了显著的加速。我们描述了现实的状态方程的恒星结构相关的实施和生成合适的初始条件。然后,我们进行了两个例子模拟的2 $\rm{M}_{\odot}$红巨星与0.36 $\rm{M}_{\odot}$核心和1 $\rm{M}_{\odot}$同伴进行CEE 240天。在一个模拟中,红巨星被设置为与轨道运动共转,而在另一个模拟中,它是不旋转的。我们发现伴星和红巨星核心之间的距离从52 $\rm{R}_{\odot}$分别缩小到3.6 $\rm{R}_{\odot}$和3.2 $\rm{R}_{\odot}$,最后偏心率为0.1。我们还发现,66%和63%的信封质量被弹出。这比以前的许多作品都要高。这是几个原因进行了讨论。这些包括我们包含的复合能。我们的模拟表明,将巨星置于共转状态会增加从系统中喷出的质量分数,并导致更大的最终轨道分离。我们的结论是,整个包层的红巨星可能会被抛出在暴跌阶段的CEE在该地区的参数空间。
2019-04-19 astro-ph.SR
Influence of a coronal envelope as a free boundary to global convective dynamo simulations
我们探讨了一个稳定分层的外部日冕信封旋转湍流对流,差分旋转,和大规模发电机行动的太阳球楔模型的影响。我们解决了可压缩磁流体动力学方程在一个两层模型与不稳定的分层下面的表面,代表对流区,和一个稳定分层的冠状信封上面。界面表示自由曲面。我们将我们的模型与没有冠状包络的模型进行比较。日冕包络的存在被发现修改雷诺应力和$Λ$效应,导致较弱的和非圆柱形的差异旋转。这与由角速度引起并取决于角速度的纬度温度变化减小有关。一些模拟发展了一个近地表剪切层,我们可以将其与热成风平衡方程中的雷诺应力项的符号变化联系起来。此外,自由表面的存在改变了磁场的演化,因为环向场集中在更靠近表面的地方。然而,在所有的模拟中,平均磁场的迁移方向可以用帕克-吉村规则来解释,这与早期的发现是一致的。球形发电机模拟中上边界的真实处理对于流动和磁场演化的动力学至关重要。
2016-12-19 astro-ph.SR
A catalogue of high angular resolution and contrast polarimetric maps of 45 nearby AGB stars with SPHERE/ZIMPOL
Université Côte d’Azur(蔚蓝海岸大学);Observatoire de la Côte d’Azur(蔚蓝海岸天文台);CNRS(法国国家科学研究中心);Laboratoire Lagrange(拉格朗日实验室);Université Joseph Ki-Zerbo(约瑟夫·基泽博大学);Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement(环境物理与化学实验室);Jodrell Bank Centre for Astrophysics(乔德雷尔银行天体物理学中心);ONERA(法国航空航天研究院);Université Paris Saclay(巴黎萨克雷大学)
本研究利用SPHERE/ZIMPOL对45颗近邻AGB星进行高角分辨率偏振观测,构建编目,探测到16个尘埃包层,训练随机森林模型确定区分变量,为观测目标选择和星周包层演化研究提供支撑。
2026-08-04 astro-ph.SR
R Coronae Borealis Star Evolution: Simulating 3D Merger Events to 1D Stellar Evolution Including Large Scale Nucleosynthesis
北冕座R星(RCB)是罕见的贫氢富碳变星,被认为是动态不稳定的白矮星合并的结果。我们试图通过所有相关的时间尺度模拟合并事件的RCB,老虎,3D自适应网格细化(AMR)流体动力学代码和映射合并后的对象到MESA,一个1D恒星演化代码。然后,我们在一个更大的核反应网络上对核合成进行后处理,以研究s-过程元素的增强。我们提出的模型,在大多数表面丰度,同位素比,早期演化和寿命相匹配的观测或以前的研究。我们还观察到类似的混合行为,因为以前的建模尝试,导致部分氦燃烧的产品在表面上可见的观察。然而,我们确实注意到,我们的亚太阳模型在s过程元素中缺乏任何增强,我们将其归因于包层中缺乏氢。我们还发现,氧-16/氧-18同位素比是非常敏感的初始氢丰度和可接受的范围以外的氢质量分数大于$10^{-4}$增加。
2021-03-02 astro-ph.SR
Three-Dimensional MHD Simulations of Emerging Active Region Flux in a Turbulent Rotating Solar Convective Envelope: the Numerical Model and Initial Results
本文描述了一个三维有限差分球面滞弹性MHD(FSAM)程序,用于模拟太阳对流层中的亚音速动力学过程。该代码与广泛使用的全球频谱animals MHD代码,ASH(滞弹性球谐函数)的比较表明,FSAM产生对流的统计特性和平均流量类似的ASH结果。使用FSAM,我们首先模拟旋转的太阳对流在一个部分球壳域,并获得一个统计稳定的,巨细胞对流与太阳一样的差异旋转。然后,我们插入浮力环形通量管附近的对流信封的底部,并模拟在巨细胞对流的存在下的通量管的上升。我们发现,浮力通量管的初始场强为100公斤,磁浮力在很大程度上决定了上升的管,虽然强大的向下流动产生显着的起伏和扭曲的形状出现$Ω$形的环路。对流显著地减少了通量管的顶点到达顶部所需的上升时间。对于我们模拟的弱扭曲和无扭曲的情况下,顶点部分被发现几乎径向上升到顶部在大约一个月,并产生一个新兴的区域(在光球以下约30微米的深度)与活动区倾斜一致的整体倾斜角,虽然出现的模式是更复杂的情况下,没有对流。在顶部边界附近的深度约为30毫米,新兴的通量显示出逆行的纬向流约345米/秒,相对于平均流量在该纬度。
2013-05-28 astro-ph.SR
Study of the inner dust envelope and stellar photosphere of the AGB star R Doradus using SPHERE/ZIMPOL
我们使用SPHERE/ZIMPOL获得的高角分辨率图像来研究附近富氧AGB恒星R Doradus的光球层,温暖的分子层和内部风。我们目前的意见过滤器V,CNTH $α$,和CNT 820和调查的表面亮度分布的恒星和偏振光产生的内部信封。得益于cntH $α$中的第二历元观测,我们能够看到恒星光球的变化。我们发现,在第一个时代的表面亮度的R Dor是不对称的V和cntH $α$,过滤器的分子不透明度更强,而在cnt 820的表面亮度更接近轴对称。在cntH $α$的第二个历元观测表明,R Dor的形态在48天的时间跨度内完全改变为更轴对称和紧凑的配置。偏振强度在所有时期都是不对称的,并且随着不同图像的方位角在2.3和3.7的因子之间变化。我们拟合的径向分布的偏振强度使用球对称模型和参数描述的尘埃密度分布,$ρ(r)=ρ_\circ r^{-n}$。平均而言,我们发现$- 4.5 \pm 0.5$的指数对应于一个更陡峭的密度分布比风以恒定速度扩张。我们得出的尘埃密度意味着$\sim 2\times10^{-4}$的尘埃气体比的上限为5.0 $R_\star$。考虑到观测和模型的不确定性,该值与风驱动模型要求的风开始时的最小值$\sim 3.3\times10^{-4}$一致。然而,如果我们发现陡峭的密度分布延伸到距离恒星更远的地方,尘埃与气体的比例将很快变得太小,以至于R Dor的风无…
2016-05-18 astro-ph.SR
From spherical stars to disk-like structures: 3D common-envelope evolution of massive binaries beyond inspiral
通过三维模拟研究红超巨星与致密伴星的共包层演化,发现伴星快速旋进将恒星转化为盘状结构并驱动磁喷流,揭示了不同于传统球对称抛射的新机制,且环双星盘作用提升了双中子星并合概率。
2024-10-10 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Common Envelope Evolution of Massive Stars
总质量大于$60M_\odot$的双黑洞系统的引力波发现为恒星演化理论提出了有趣的问题。在这些系统中最有希望的形成通道之一是一个共同的包层双星,包含一个低金属量,核心氦燃烧恒星质量$\sim 80-90M_\odot$和一个黑洞质量$\sim 30-40M_\odot$。为了使这个通道可行,共同包层双星必须喷射出超过巨星质量一半的物质,并将其轨道间隔减少80倍。我们讨论了在数值模拟这种系统的共同信封演化所面临的问题,并提出了一个3D AMR模拟的低金属含量的红超巨星与一个大规模的黑洞同伴的动力学螺旋。
2018-11-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Onset of common envelope evolution during a core helium flash by rapid envelope expansion
我们认为,在核心氦闪光的红巨星分支(RGB)的低质量恒星的尖端上的剧烈的核心对流激发波携带能量的信封,并膨胀了几年,以增加的极端水平分支(EHB; sdB和sdO)的恒星的数量与质量约0.47Mo相对于典型的二进制演化。使用开源的MESA-二进制,我们遵循一些偏心二进制系统的演化与初始的主要恒星质量为1.6Mo。波携带到包络的能量导致RGB尖端的包络扩展。膨胀的RGB恒星吞没了许多次级恒星,开始了一场原本不会发生的CEE。如果二级星设法去除大部分RGB包络,那么主星就会进化成为质量约为0.47Mo的EHB星。然而,我们预计在大多数情况下,二级恒星没有时间螺旋进入关闭轨道。它在一个大的轨道上结束,并留下一个足够大的包层,使主星后来沿着渐近巨星分支演化并吞没副星,从而形成一个非球形的行星状星云。
2022-07-27 astro-ph.SR
Solar-like differential rotation and equatorward migration in a convective dynamo with a coronal envelope
我们目前的结果对流湍流发电机模拟包括冠层在一个球楔。我们发现一个赤道迁移的径向和方位场的太阳黑子在太阳活动周期的行为相似。磁场的迁移与辐状差异自转和逆太阳(顺时针)纬向环流共存。尽管迁移延伸到整个对流区,但导致这种迁移的机制尚未完全了解。
2012-11-02 astro-ph.SR
The Shapes of AGB Envelopes as Probes of Binary Companions
我们描述了如何大规模的几何形状的渐近巨星分支恒星的拱星信封可以用来探测看不见的恒星同伴的存在。附近的伴星通过引力将风聚焦到轨道平面来改变质量损失,从而决定了距离恒星很远的包络的形状。使用现有的模拟,我们开发了一个处方的观察到的形状的信封的二进制参数,信封的方向,和类型的观察。处方提供了一种工具,用于分析在光学,红外和毫米波长的包络图像,这可以用来限制在良好的观察情况下的同伴的存在。我们说明了这种方法,通过检查可能的作用,触发轴对称的行星状星云形成的双同伴。如果与主星的相互作用导致了轴对称,那么在新形成的星云周围广泛可见的球形晕就限制了伴星的质量。只有低质量的物体可以在没有可观察到的成形效应的情况下接近主轨道:它们保持不可见,直到相互作用导致质量损失几何形状的突然变化。
2009-04-12 astro-ph.SR
Energy transport by convection in the common envelope evolution
我们认为,在一个共同的信封演变(CEE)的巨星的对流和光子扩散的向外运输的能量大大减少了部分的氢和氦的重组能量,可用于信封删除。我们的估计基于未扰动的渐近巨分支(AGB)球形模型的性质,并在一些简单的参数。由于在CEE的信封扩大和光子扩散的能量去除变得更有效,我们的论点低估了逃逸的复合能量。因此,我们加强早先的主张,复合能量并没有多大贡献,共同的信封删除。另一方面,喷射流沉积在包层上的大部分能量,可能是膨胀和逆时针上升的热气泡的动能形式。这些快速上升的气泡从包层中去除质量。我们演示了这一过程进行三维流体动力学模拟,我们存放在一个位置的第二颗恒星,一个巨大的恒星的信封内的轨道热气体。尽管我们不包括由螺旋状二级恒星释放的大量引力能,但仅热气泡就以约0.1 Mo/年的速度去除质量,这远远高于常规的质量损失率。
2017-10-15 astro-ph.SR
Inner dusty envelope of the AGB stars W~Hydrae, SW\,Virginis, and R~Crateris using SPHERE/ZIMPOL
初始质量在$\sim0.8$和8~ $M_\odot$之间的恒星在其生命末期的渐近巨星分支(AGB)中存在大量的质量损失。公认的质量损失机制需要辐射压力作用于在扩展的AGB恒星大气中形成的尘埃颗粒。然而,这一过程的细节尚未得到很好的理解。使用极端自适应光学成像仪和偏振仪SPHERE/ZIMPOL,我们观察了W\,Hya,SW\,Vir和R\,Crt周围颗粒的偏振光,这些颗粒的质量损失率在10 $^{-7}$和10 $^{-6}~M_\odot~{\rm yr^{-1}}$之间。我们发现尘埃的分布是不对称的三个目标。一个双锥的形态被认为是R Crt,与位置角,这是非常相似的微波激射发射和中红外连续发射的干涉观测推断。双锥流出的原因不能直接从ZIMPOL数据推断。R1、Crt和SW 1、Vir的有效偏振光为0.6 5 ~ $μ$ m,W1、Hya的有效偏振光为0.82 ~ $μ$ m。这表明,在观测时,SW、Vir和R、Crt周围的颗粒大小为$< 0.1~μ$ m,而W、Hya周围的颗粒较大,大小为$\gtrsim 0.1~μ$ m。然而,R\,Crt周围尘埃的不对称分布使得对这颗恒星的解释更加不确定。我们发现,偏振光已经从W~Hya的可见光球层内产生,我们使用具有光学厚散射的内部尘埃壳的模型再现。在W\,Hya周围观察到的偏振光的径向分布揭示了陡峭的尘埃密度分布。我们发现W\,Hya…
2020-03-13 astro-ph.SR
From Bipolar to Elliptical: Simulating the Morphological Evolution of Planetary Nebulae
大多数原行星状星云(PPN)被观测到具有双极形态。观察到大多数成熟PN具有椭圆形形状。在本文中,我们解决的演变PPN/PN形态试图了解,如果从强双极过渡到椭圆形的形状可以驱动的质量损失过程中的参数的变化。为此,我们提出了2.5维流体动力学模拟的质量损失在恒星演化的最后阶段的中等质量的恒星。我们跟踪风速、质量损失率和质量损失几何形状的变化。特别是,我们专注于从质量损失为主的短时间射流(在PPN阶段驱动)的质量损失驱动的球形快风(由中央恒星的PN)的过渡。我们解决如何在外流特性的变化可以改变星云从一个双极的椭圆形形态。我们的研究结果表明,包括一个时期的喷流形成的时间序列的PPN PN产生现实的星云合成发射几何形状。更重要的是,这样的序列提供了洞察力,原则上,到形态统计学表征PPN和PN系统的明显差异。特别是,我们发现,虽然喷气驱动的PPN可以预计将占主导地位的双极形态,系统,开始与喷气,但随后由球形快风将演变成椭圆形星云。此外,我们发现球形星云是极不可能永远来自双极PPN或椭圆PN。
2012-07-04 astro-ph.SR
Magnetic fields in circumstellar envelopes of evolved AGB stars
本文提出了一个含时磁流体动力学模型,旨在理解演化的AGB星产生的超风和围绕它的致密星周包层的连续形成,从各种观测结果中我们知道,在这些包层中存在一个可能是环形的大尺度磁场。这种大尺度相干场从何而来?在类圆形致密的星周包层和它们可能的后代,即拉长的或双极的行星状星云之间的明显矛盾也受到质疑。球对称是如何破缺的?我们建议在目前的模型中,星云必须有效地出现在超风阶段从一个遥远的观察者的角度来看。相反,各向异性结构已经同时出现,但这些结构仍然隐藏在最里面的区域。因此,我们预测存在一个大的双极空腔以上的AGB星在缓慢的超风阶段。然后,我们推测,PPNe阶段开始时,由核心发出的快速风吞没这个空腔,并增加气体分布的各向异性。因此,尽管矛盾的是,一个美丽的演化PNe最终可以从一个准圆形的致密的拱星包层中出现。
2019-11-14 astro-ph.SR
An outburst powered by the merging of two stars inside the envelope of a giant
我们进行三维流体动力学模拟的能量沉积到一个红巨星的信封作为两个密切的主序星或褐矮星合并的结果,并表明,结果是一个高度非球形外流。三重恒星系统的这种剧烈相互作用可以解释“混乱”的形成,即,缺乏任何对称性,行星状星云(PNE)和类似的星云周围的演化恒星。我们没有模拟合并的过程,而是简单地假设紧联星系统进入巨星的包层后,与包层的相互作用导致两个组成部分,恒星或褐矮星合并并释放引力能。我们在大约9小时的时间内储存能量,这大约是合并产物围绕巨星中心的轨道周期的1%。快速热气体的喷射及其与先前喷射的质量的碰撞很可能导致瞬态事件,即,中间光度光学瞬变(Intermediate Luminosity Optical Transient,简称OPT)。
2017-09-01 astro-ph.SR
Understanding the Drag Torque in Common Envelope Evolution
National Institute of Science Education and Research, An OCC of Homi Bhabha National Institute(国家科学教育研究所,霍米·巴巴国立学院附属机构);Department of Physics and Astronomy, University of Rochester(罗切斯特大学物理与天文学系)
本研究通过三维水动力学模拟揭示了共同包层演化中拖曳扭矩的机制,提出了基于椭球体模型的近似方法,并验证了其在双星系统中的有效性。
2025-11-19 astro-ph.SR
Shaping planetary nebulae with jets and the grazing envelope evolution
我认为,高比例的PNE的形状的喷流表明,主序星在双星系统中可以吸积质量在一个高的速度从吸积盘和发射喷流。这不仅允许喷流塑造PNe,而且还指出了喷流在其他类型的双星系统和其他过程中的重要性。这些过程包括掠食包络演化(GEE)、共同包络演化(CEE)和外流中动能向辐射的有效转换。同时,这些喷气式飞机指出,许多系统在进入CEE时发射喷气式飞机的可能性,可能是通过GEE阶段。喷流可能扮演重要角色的其他双星系统包括中等光度光学瞬变(英语:Intermediate-luminosity optical transients,缩写为PDT)、超新星冒名顶替者(包括爆炸前爆发)、后CEE双星系统、后GEE双星系统,以及中子星双星系统和黑洞双星系统的祖先。直接后果之一是这些系统的流出是高度非球形的,包括双极叶,喷流和环。
2020-02-11 astro-ph.SR
The magnetic field of the evolved star W43A
大多数被观测到的行星状星云都呈现出椭圆形或双极结构。理论模拟表明,磁准直喷流可能是形成非球形行星状星云的原因。本项目的目的是测量演化恒星W 43 A的星周包层和双极外流中OH和H2O脉泽区的磁场引起的塞曼分裂。本文报道在W 43 A星周包层OH脉泽区测得的磁场约为100微高斯。GBT观测揭示了磁场强度B||的~30 mG的改变符号跨越H2O脉泽的双极流出的红移叶的尖端。我们还发现,OH脉泽壳没有表现出非球形膨胀的迹象,它可能有一个膨胀速度,这是典型的定期OH/IR星的外壳。GBT观测证实了磁场对H_2 O脉泽喷流的准直作用,而OH脉泽观测则表明,在W 43 A中心星的包层中存在着一个强的大尺度磁场。OH脉泽包层中的磁场与从H2O测量结果推断的磁场一致,证实了磁场在W 43 A的整个星周环境中起着重要的作用。
2009-10-28 astro-ph.SR
How to disentangle geometry and mass-loss rate from AGB-star spectral energy distributions -- The case of EP Aqr
对渐近巨星分支(AGB)恒星的高角分辨率观测经常揭示出气体和尘埃包层的非球形形态。我们的目标是进行试点研究,以量化不同的几何形状(球对称,螺旋形,圆盘形)的尘埃成分的AGB信封上的光谱能量分布(SED),质量估计,随后的质量损失率(MLR)估计的影响。我们还估计误差的MLR,如果SED是由一个不适当的几何模型拟合。我们使用三维蒙特卡罗为基础的辐射传输代码RADMC-3D模拟不同的几何形状(但固定的空间扩展)的尘埃信封的排放。我们比较这些预测彼此,并与SED的AGB星EP Aqr,我们使用作为基准,因为它的信封是盘状的,并已知港口的螺旋臂,如在CO。涉及最大规模的信封的SED是那些不同的几何形状有最大的影响,主要是在10和18微米的硅酸盐功能。这些不同的形状源于光学深度的巨大差异。巨大的螺旋和圆盘看起来类似于黑体。光学厚的边缘上的螺旋和光盘(与1 e-4和1 e-5 Msun的尘埃质量)表现出黑体SED,似乎比那些从面对的结构和相同质量的球体更冷,而光学厚的面对的分布似乎是温暖的排放。我们发现,我们更现实的模型,结合球形和螺旋形分布,是0.1至0.5倍,比具有类似的SED球体少。更极端的,不太现实的情况是,螺旋和圆盘的质量比相应的球体小0.01到0.05倍。这意味着,采用错误的几何AGB拱星包络可能会导致MLR是不正确的多达1至2个数量级时,从SED拟合。
2020-08-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Going from 3D common-envelope simulations to fast 1D simulations
本文介绍并测试 Bronner 等人(2024)的快速一维公共包层模拟方法,表明其经参数校准后可再现三维轨道演化与包层抛射,且参数依赖恒星结构。
2024-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Bipolar Planetary Nebulae from Outflow Collimation by Common Envelope Evolution
双极行星状星云(PNe)的形态可以归因于来自中央发动机的快速风与共同包层(CE)演化留下的致密环形喷出物之间的相互作用。在这里,我们使用的3-D流体动力AMR代码AstroBEAR研究的可能性,双极PN流出可以出现准直,甚至从一个未准直的球形风在CE事件的后果。通过SPH代码PHANTOM的单个CE模拟的输出用作初始条件。四个案件的风,都有足够高的动量占观察到的高动量行星际前星云流出,被注入到喷出物的CE二进制残留区域的球形。我们比较的情况下,两种不同的动量和情况下,没有辐射冷却与应用程序的光学薄发射通过冷却曲线的流出。我们的模拟结果表明,在所有情况下,高度准直的双极流出的结果,通过与CE喷出物的相互作用的球形风偏转。在所有情况下,都可以看到顶叶和底叶之间的显著不对称。辐射冷却的低动量情况下的不对称性最强。虽然真正的CE后风可能是非球面的,我们的模型表明,通过“惯性约束”准直将足够强大,甚至开始与最大的非准直驱动器创建射流一样的外流。我们的模拟揭示了详细的冲击聚焦惯性约束(SFIC)模型中的冲击结构,并开发了一个透镜形的内部冲击,这是一个新的功能SFIC驱动的双极叶。
2020-06-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mass-feeding of jet-launching white dwarfs in grazing and common envelope evolution
本文提出白矮星在共有包层或掠食包层演化中通过质量增长的吸积盘发射超爱丁顿喷流,并基于行星状星云形态和明亮红色新星证据,呼吁在相关模拟建模中纳入喷流。
2025-08-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Bridging the gap between luminous red novae and common envelope evolution: the role of recombination energy and radiation force
本文提出一种结合氢氦完整复合物理的辐射流体动力学模型,模拟公共包层演化中抛射物的光曲线,并成功拟合AT2019zhd,发现复合能与辐射力对光曲线影响显著。
2024-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Simulating stellar winds in AMUSE
我们提出stellar_wind.py,一个模块,提供了多种方法模拟恒星风使用平滑粒子流体动力学代码(SPH)内的天体物理多用途软件环境(AMUSE)框架。在简单风模式下,我们在球对称壳中产生SPH风粒子。我们注入的风粒子的速度等于它们的终极速度。加速风模式是类似的,但用这种方法,粒子可以以低于终极速度的初始速度注入,并根据加速度函数加速离开恒星。在加热风模式下,SPH粒子相对于恒星的初始速度为零,但相反,风粒子被赋予了基于恒星综合机械光度的内能。与其他两种模式相比,这种模式被设计用于更长的时间尺度和更大的空间尺度,并假设恒星嵌入气体云中。对于快风,我们发现无论是简单模式还是加速模式都能再现所需的速度、密度和温度分布。对于慢风,简单的风模式是不够的,由于占主导地位的流体动力学效应,改变风速。加速模式,与其他选项,以考虑这些流体动力学效应,仍然可以重现所需的风廓线。我们测试加热模式,通过模拟一个正常的风和超新星爆炸的一个单一的恒星在一个均匀的密度介质。星风模拟结果与膨胀风泡的解析解相吻合。超新星模拟给出了定性正确的结果,但模拟的气泡膨胀速度比解析解预测的要快。最后,我们以一个三星系统为例,其中包括所有三颗恒星的碰撞风。
2019-03-26 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The SPHERE view of the jet and the envelope of RY Tau
喷流很少与前主序星的中等质量恒星联系在一起。对喷流驱动源的光学和近红外观测经常受到出生包层的阻碍。围绕部分嵌入源的喷流是一个有用的诊断约束隐藏的原行星盘的几何形状。事实上,喷流驱动机制的影响,空间各向异性和情节的变化,在(亚)au尺度的恒星。我们获得了一组丰富的高对比度VLT/SPHERE观测,从0.6微米到2.2微米的年轻中等质量恒星RY Tau。考虑到这个来源接近太阳,我们的图像具有有史以来获得的原子射流的最高空间分辨率。偏振光下的光学观测没有显示ALMA探测到的原行星盘的迹象。相反,我们观察到一个弥漫性信号类似于一个残留的信封流出腔。在四条谱线中检测到喷流。射流似乎是摆动的,其径向宽度随着距离的增加而增加,这与流出腔的形状互补,表明射流/包络线相互作用很强。通过估计的切向速度,我们揭示了喷射子结构的发射时间和恒星活动的RY Tau之间的可能联系。RY Tau正处于出生信封分散的中间阶段。这个来源显示了类似于其他已知的中等质量恒星的质量吸积/喷射的偶发性增加。观测到的喷流摆动量与旋进盘翘曲或未对准的内盘的存在是一致的,这将是由一个看不见的行星/亚恒星伴星在亚/几个天文单位尺度引起的。RY Tau和另外两颗喷射驱动的中等质量恒星HD 163296和MWC 480的高盘质量表明,大质量的完整盘在发射突出的喷流方面更有效。
2019-06-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Simulating the photospheric to coronal plasma using magnetohydrodyanamic characteristics II: reflections on non-reflecting boundary conditions
本文在 MHD 代码 LaRe3D 中实现了无反射边界条件,通过热球和 spheromak 平流模拟测试发现,该边界条件可能与真值模拟产生严重的物理差异。
2025-01-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Jets are the most robust observable ingredient of common envelope evolution
通过分析50个行星状星云图像,发现喷流比致密赤道外流更普遍,证明喷流是共包层演化(CEE)中最稳健的可观测成分,并指出未来数值模拟必须将喷流纳入下一步研究。
2025-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
High mass accretion rates onto evolved stripped-envelope massive stars by jet-induced mass removal
Technion(以色列理工学院)
研究通过喷流诱导质量去除机制,揭示高质心吸积速率下沃尔夫-雷jet星可维持深势阱并形成吸积盘,释放大量引力能,支持中间光度光学暂现体模型。
2026-02-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radiation Forces on Dust Envelopes
我们详细讨论了辐射力的球形尘埃信封周围发光的恒星,这些部队的数值解,作为第一步更一般的尘埃几何形状。两个物理量,一个归一化的力和一个力平均半径,足以捕捉辐射力的整体效应;这两个结合起来产生维里定理中的辐射项。除了光学薄和厚制度,尘埃不透明度的波长依赖性允许一个中间的情况下,星光很容易被捕获,但红外辐射很容易逃脱。散射在这种中间状态中增加了不可忽略的力。我们解决所有三个制度的分析,并提供近似公式的力参数,任意光学深度和内部尘埃温度。转向数值代码,我们研究的Monte Carlo代码运行在笛卡尔几何的收敛特性。我们使用DUSTY代码在球面几何中运行,校准了两个参数和我们的分析估计。我们发现,蒙特卡罗代码往往低估的辐射力时,星光的平均自由程没有很好地解决,因为这会导致内部的尘埃温度,因此内部的Rosseland不透明度,太低。我们简要地讨论了更复杂的辐射传递问题的影响。
2018-06-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Eddington envelopes: The fate of stars on parabolic orbits tidally disrupted by supermassive black holes
本研究通过模拟恒星被超大质量黑洞相对论性潮汐瓦解及碎片流一年演化的过程,首次自洽生成了可解释潮汐瓦解事件光学/紫外辐射的爱丁顿包层,模型与观测光变特征大体相符。
2024-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumstellar envelopes of semi-regular long-period variables: mass-loss rate estimates and general model-fitting of the molecular gas
我们的目标是研究一个体积有限的无偏样本的主要特性,以及特征半正则变量(SR),以澄清重要的问题,如轴对称行星状星云(PNE)的形成从球形拱星信封(CSE),这发生在质量损失过程中沿AGB阶段。我们提出了新的高S/N IRAM 30 m观测的12 CO J=2-1,J=1-0,和13 CO J=1-0线,在一个体积有限的样品的SR。我们通过表征CSE的主要性质来分析数据。12 CO J=2-1的数据被用来研究的配置文件,而12 CO J=1-0的数据被用来估计质量损失率为完整的样品。我们根据不同的轮廓和最终气体膨胀速度将源分为四组。类型1和2轮廓分别是宽的和窄的对称线。相反,类型3轮廓是具有非常明显的不对称性的奇怪轮廓。最后,类型4剖面是显示两个不同分量的剖面:叠加在宽基座分量上的窄线剖面。有趣的是,我们报告的质量损失率和12 CO J=1-0/J=2-1线强度比富O SR之间的适度相关性,这表明C-和O-富SR之间的不同行为。使用SHAPE+shapemol,我们发现一个统一的简单模型的基础上放置在不同的方向,可以解释所有的12 CO配置文件中的样品,表明气体膨胀一般主要是赤道的扁球体。此外,为了解释类型4配置文件,我们定义了一个额外的组件,它可能是一个双锥结构或类似的。奇怪的是,1型和2型轮廓也可以用标准的球对称包络线来解释。我们的结论是,大多数拱壳周围SR轴向,强烈的非球面对称…
2019-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
The missing mass conundrum of post-common-envelope planetary nebulae
大多数行星状星云(PNe)显示出美丽的轴对称形态,尽管它们的祖先恒星基本上是球形的。近距离双星伴星提供的角动量被广泛认为是帮助喷射轴对称星云的主要因素,在一个短暂的阶段后,伴星被渐近巨星分支(AGB)恒星的包层(称为共同包层(CE))吞没。AGB的演化会因此突然中断,它的(仍然相当)大质量的外壳完全喷射形成PN,它应该比来自同一颗恒星的PN更大,如果它是单个的。我们通过推导CE后PNe中试样品的电离+分子量并将其与常规PNe样品进行比较来验证这一假设。我们发现CE后PNE的质量实际上平均低于它们的常规对应物,这对我们对这些有趣物体的理解提出了一些疑问。
2018-10-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
DEATHSTAR: Nearby AGB stars with the Atacama Compact Array II. CO envelope sizes and asymmetries: The S-type stars
我们的目标是限制16个S型恒星的CO拱星包络(CSE)的大小,以及另外7个和4个CSE的C型和M型AGB星,分别。我们绘制了使用阿塔卡马紧凑阵列(ACA)及其总功率(TP)天线观察到的CO J=2-1和3-2谱线的发射图,并在仅ACA和TP观察的uv和图像平面中拟合高斯分布。分别。CO(2-1)线数据的拟合高斯的长轴给出了CO线发射CSE的大小的第一估计。我们调查可能的迹象偏离球面对称的分析线的轮廓,从可见性拟合的结果,并通过调查去卷积图像。低质量损失率(低MLR)S星的CO线发射CSE的大小介于较大的C星CSE和较小的M星CSE之间,因为它们各自的CO丰度不同。低MLR的S型恒星的大小没有显示出对星周密度的依赖性,而在高MLR时观察到更陡峭的密度依赖性。此外,我们的结果表明,我们的样本中的大多数S-星的CO CSE是一致的球对称和光滑的流出。本文中获得的CO包络尺寸将用于约束详细的辐射转移模型,以直接确定更准确的MLR估计的恒星在我们的样本。对于我们的几个源,目前偏离球对称的迹象,进一步的高分辨率观测将是必要的,以调查的性质,以及背后的物理过程,这些不对称的结构。这将为S型AGB星的质量损失过程及其相关化学提供进一步的见解。
2021-08-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
An Interacting Binary System Powers Precessing Outflows of an Evolved Star
恒星通常是球形的,但它们的气体包层在接近生命尽头时往往会出现非球形。这种奇怪的现象在行星状星云阶段最为显著,此时这些包层被电离。双星系统中恒星之间的相互作用被怀疑是造成这种不对称的原因。特别是,围绕伴星的旋进吸积盘被认为会发射点对称的喷流,就像在弗莱明1号原型中看到的那样。我们在Fleming 1中发现了一个后共包膜双核,这证实了这种情况是非常有利的。因此,类似的二元相互作用很可能解释各种系统中的这类流出。
2012-11-09 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.comp-ph
Successful Common Envelope Ejection and Binary Neutron Star Formation in 3D Hydrodynamics
在引力波和电磁辐射的多信使探测中观测到了中子星合并。在哈勃时间内合并的双中子星,以及许多其他紧凑的双星,预计将通过共同的信封演变形成。然而,50年的研究,共同的信封演变尚未导致一个令人满意的理解的多空间多时间尺度的演变系统,导致紧凑的双星。在本文中,我们报告的第一个成功的模拟共同的信封喷射导致双中子星形成的三维流体动力学。在不同的初始距离和初始条件下,模拟了12 $M_\odot$红超巨星和1.4 $M_\odot$中子星相互作用的动力学螺旋相。对于我们所有的模拟,我们发现完整的信封喷射和最终的轨道分离的$a_{\rm f} \approx 1.3$ - $5.1 R_\odot$取决于模拟和标准,导致二元中子星,可以合并在哈勃时间。我们发现$\approx 0.1$ - $2.7$的$α_{\rm CE}$等效效率取决于模拟和标准,但这可能是特定于这些扩展的祖细胞。我们完全解决了核心的明星$\lesssim 0.005 R_\odot$和我们的三维流体动力学模拟通知调整后的一维解析能量形式主义和二维运动学研究,以克服高昂的计算成本模拟这些系统。我们在本文中开发的框架可以用来模拟各种各样的恒星之间的相互作用,从恒星合并到共同的信封情节导致GW源。
2022-07-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Do Water Fountain Jets Really Indicate the Onset of the Morphological Metamorphosis of Circumstellar Envelopes?
来自“喷泉”源的小尺度双极喷流具有较短的动力学年龄,被认为是中等质量恒星拱星包层形态变态开始的指示。这种过程通常发生在渐近巨分支(AGB)阶段的末端。然而,最近的研究发现,WFs可能是AGB星,甚至是早期的行星状星云。这一事实促使人们认为,在形态转变过程的开始,WF可能不一定是对象。在目前的工作中,我们表明,WFs可以有不同的包络形态,通过研究他们的光谱能量分布剖面。有些WF有类似于通常的AGB星的球形外壳,而另一些则有更常见于后AGB星的非球形外壳。结果表明,WFs可能并不代表形态变态的最早阶段。我们进一步认为,WF喷流的动力学年龄,它可以计算出从微波激射器自行,可能不是真正的喷流的年龄。动力学年龄不能用来证明信封开始变成非球面的那一刻,也不能告诉对象的具体进化状态。WF喷流可能是一个更大的发展良好的喷流的最里面的部分,这不一定是一个年轻的喷流。
2016-11-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Simulating a stellar contact binary merger -- II. Obtaining a light curve
本研究针对亮红新星暂现事件,以V1309 Sco为对象,用带修正辐射输运的SPH模拟其前身双星并合,开发通量成像技术研究多因素对光变曲线的影响,证实尘埃形成是该事件的必要条件。
2024-12-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Spin-orbit misalignment from triple-star common envelope evolution
我研究了一个三星共同信封演变(CEE)的紧密的二进制系统,是螺旋在一个巨大的信封内,并推出喷气机,旋转了信封与角动量分量垂直的轨道角动量的三星系统。当紧双星系统的轨道面与三星系统的轨道面相互倾斜时,喷流不沿三星轨道角动量方向运动。紧联星的合并也使包层自旋方向倾斜。如果这颗巨星是一颗红超巨星(RSG),后来坍缩形成一个黑洞(BH),BH的最终自旋与轨道角动量不一致。因此,中子星(NS)或BH紧密双星彼此或与RSG包络内的一颗主序星(MSS)的CEE,其中喷流为共同的包络喷流超新星(CEJSN)事件提供动力,可能以NS/BH-NS/BH紧密双星系统的自旋轨道不对准结束。这样的双星在以后可以合并成为引力波源。我列出了五个可能导致NS/BH-NS/BH双星系统自旋轨道不对准的三星场景,其中两个预测两个自旋彼此平行。在一个渐近巨星分支恒星内部的两个MSS紧密双星系统的情况下,结果是一个额外的非球形组成部分的质量损失与混乱的行星状星云的形成。
2021-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR