Chromospheres and Winds of Red Supergiants: An Empirical Look at Outer Atmospheric Structure
质量在4到25倍太阳质量之间的恒星在主序后的生命中有相当一部分是红超巨星(RSG),并在此期间通过恒星风失去物质。对于质量大于10个太阳质量的RSG,这种质量损失具有演化意义,并可能决定了赫罗图中RSG的质量上限。尽管经过几十年的观察,RSG质量损失的驱动机制仍然未知。这主要是因为可从地面获得的光谱几乎不提供有用的风诊断,并且所获得的信息在整个风量上被空间平均。然而,在过去的十年中,哈勃空间望远镜(HST)的许多有用的紫外线风诊断观测已经获得了高信噪比和光谱分辨率。特别是,食双星中的RSG可以提供恒星色球和风的空间分辨观测。我审查可能的RSG风加速机制,讨论了一些观测限制,并提出了一些经验模型的RSG色球和风。
2010-04-11 astro-ph.SR
Upper Mass-Loss Limits and Clumping in the Intermediate and Outer Wind Regions of OB stars
我们探测OB星在中间和外部风区域(r>~2 R*)的径向聚集分层,以获得质量损失率的上限,并与当前的质量损失实现进行比较。再加上档案多波长数据,我们的新的远红外连续观测样本的25个OB星(包括13个B超巨星)独特的约束聚集性能的中间风区。我们通过恒星风fclmin(r)和相应的最大质量损失率Mdotmax推导出最小径向分层的聚集因子,将聚集因子归一化到最外层风区域(clfar=1)。当r>~2 R* 时,几乎整个样品的团聚度随半径的增大而减小或保持不变。相对于外围区域,中间区域的光度类别和光谱类型有一定的依赖性:O超巨星(OSG)比B超巨星(BSG)的聚集因子大2倍。大约1/3的OB超巨星的最大聚集发生在风底附近(r<~2 R*),然后单调减少。这与更常见的情况形成对比,在这种情况下,最低聚结朝向最大值增加,并且需要通过理论模型来解决。此外,BSG的估计Mdotmax至少比理论值低一个数量级,而对于OSG,我们的结果和预测在误差范围内一致。假设流体动力学模型中的clfar=4-9的值意味着在第一个双稳态跃变以下,OSG的质量损失率降低2-3倍,BSG的质量损失率降低6-200倍,这是恒星演化模型中的质量损失率。这意味着大幅度减少的质量损失率适用于BSG的演化模型,独立于这些风的实际聚集特性,并彻底重新调查BSG质量损失率及其对恒星演化的影响。
2021-08-26 astro-ph.SR
Global solar magnetic field organization in the outer corona: influence on the solar wind speed and mass flux over the cycle
太阳风的动态本质上取决于全球太阳磁场的结构,而全球太阳磁场在11年的太阳周期中经历着根本性的变化。例如,风的终极速度被认为与膨胀因子是反相关的,膨胀因子是一种测量磁场如何随日冕高度变化的方法,通常在固定的高度计算($\approx 2.5 R_{\odot}$,源表面半径,近似于所有磁场线变得开放的距离)。然而,磁场膨胀以更详细的方式影响太阳风,其对太阳风性质的影响在源表面之外仍然显著。我们证明了这一点,使用三维全球磁流体模拟的太阳日冕,表面磁图的半个太阳周期(1989-2001年)的约束。自洽扩展超过太阳风的临界点(甚至高达$10R_{\odot}$),使我们的模型符合观测到的太阳风的特点,即,径向磁场强度成为纬度无关,在一定距离的太阳,和质量通量是大多独立的终端风速。在活动极小值附近,日冕高层的膨胀比$2.5 R_{\odot}$以下的膨胀对风速的影响更大。
2017-10-09 astro-ph.SR
Using in-situ solar-wind observations to generate inner-boundary conditions to outer-heliosphere simulations, 1: Dynamic time warping applied to synthetic observations
通过远程观测和现场观测探索了外行星,特别是土星和木星的磁层结构和动态。解释这些观测结果往往需要同时了解撞击磁层的太阳风条件。如果没有一个可用的上游监测器,太阳风的背景下,通常提供使用模型启动的输出磁图约束的日冕模型,或更常见的是,在现场观测从1 AU。虽然1天文单位观测提供了对太阳风状况的直接测量,但它们是单点观测,因此需要进行插值,以便为外日光层太阳风模型提供输入。在这项研究中,我们测试了不同的插值方法,使用合成1 AU观测的时间演变的太阳风结构。最简单的方法是“共转”,它假设太阳风结构是稳定的,并与太阳一起旋转。当新的观测结果出现时,这种重建方法在太阳风输入中产生了不连续性。这可以通过在时间上前后共转来减少,但这仍然会在太阳风流的大小和时间上引入很大的误差。我们展示了如何动态时间弯曲(DTW)算法可以提供约一个数量级的改善太阳风输入外日光层模型从现场观测近1 AU。这是为了建立进一步工作的基础,证明和验证的方法,以改善内边界条件外日光层太阳风模型,包括处理太阳风瞬变和量化的改善土星和木星。
2021-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Structure of the outer layers of cool standard stars
内容:在晚型红巨星中,当我们移动到赫兹-罗素图中较晚的光谱类型时,外层大气层的结构会发生有趣的变化:色球层总是存在,但日冕辐射减少,并且有一股冷的大质量风介入。目的:大多数研究都集中在短波长观测,本文探讨了色球和风对长波长测光测量的影响。研究方法:观测的光谱能量分布进行了比较的理论预测的MARCS大气模型的样本9 K-和M-巨星。发现的差异解释使用基本模型的通量发射来自色球层或电离风。结果:对于9个样本星中的7个,在(亚)毫米和/或厘米波长处检测到明显的通量过剩。过量的精确开始取决于所考虑的恒星。波长短于约1毫米的通量很可能由光学厚的色球层主导,其中光学厚的电离风是较长波长的主要通量贡献者。结论:虽然所研究的K-和M-巨星的光学到中红外光谱可以很好地用辐射平衡大气模型来表示,但在较高海拔处的色球层和/或电离恒星风的存在在(亚)毫米和厘米波长范围内占主导地位。通量过剩的存在也影响了这些恒星在(亚)毫米和厘米波长范围内作为基准分光光度校准器的作用。
2009-05-08 astro-ph.SR
Turbulence Driving by Interstellar Pickup Ions in the Outer Solar Wind
我们重新审视的问题,如何不稳定的散射的星际拾取离子(PUI)可能会驱动外部太阳风的湍流,以及为什么这种散射释放到波动的能量似乎显着低于标准的双球面预测。我们认为,在散射过程中的环境湍流的新拿起的离子的散射可以导致在一个更球形的分布的PUI,并减少产生的波动能量的水平与湍流强度和核心太阳风加热的观察一致。这种情况意味着一个自我调节机制的运作,保持在PUI主导的太阳风的湍流和加热的观察条件。
2023-01-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
SPH modelling of AGB wind morphology in hierarchical triple systems \& comparison to observation of R Aql
本研究利用光滑粒子流体动力学Phantom代码模拟分层共面三星系统对AGB星风形态的影响,通过参数分析揭示典型风结构特征,并结合ALMA数据推测R Aql周星环境可能由类似三星系统塑造。
2024-08-29 astro-ph.SR
Multiple Components of the Outflow in the Protostellar System HH 212: Outer Outflow Shell, Rotating Wind, Shocked Wind, and Jet
该研究利用ALMA 7号波段观测HH 212原恒星系统的CO谱线,识别出外外流壳、旋转风、激波X风、喷流四个外流成分,明确了各成分的空间位置、起源关联与准周期喷流特征,完善了原恒星外流的结构认知。
2024-11-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Diffuse X-ray Emissions from Dynamic Planetary Nebulae
我们提出了一个分段等温激波风模型的理论结果,该模型用于预测主要来自行星状星云(PN)内部激波下游风区的漫射X射线发射的光度和表面亮度轮廓,该星云被自相似的激波致密壳层和外部包含自引力的缓慢AGB风包络所包围,并将我们的计算模型结果与几个粗球形X射线的现有观测结果进行了比较/拟合。射线发射PNe。将冲击分段等温自相似空泡(ISSV)解与Lou & Zhai(LZ)的自引力相匹配,将稳态等温快速稀薄风与反向冲击波相匹配,通过扩展的接触间断,我们可以一致地建立具有扩散X射线辐射的PNe动力学演化模型.在此基础上,利用X射线参数$X$、反向激波的两个半径$R_{rs}$和$R_c$以及接触不连续性这三个关键参数来确定X射线光度和径向X射线亮度分布。我们发现,X射线发射的形态将出现在一个中心发光球或明亮的环嵌入光学明亮的壳层的形式。与以前的绝热模型不同,X射线亮度峰值出现在反向激波附近,而不是在外部激波致密壳层内部的接触不连续表面。一些观测到的Pne的漫射X射线发射似乎支持这种风-风动态相互作用的情况。
2010-06-14 astro-ph.SR
Instabilities in the Envelopes and Winds of Very Massive Stars
超大质量恒星(VMS)的高光度意味着辐射力在其恒星包层的结构和稳定性以及驱动强烈的星风质量损失方面都起着重要的动力学作用。本章着重于辐射通量和不透明度的相互作用,强调连续谱与谱线不透明度之间的关键区别,回顾VMS包络和风的不稳定性。具体而言,我们将讨论如何:1)铁不透明度凸块可引起恒星包层的大范围膨胀,2)平均不透明度的密度依赖性导致外层包层的奇异模不稳定性,3)近地层加速引起的线不透明度的去饱和引发并维持线驱动的恒星风外流; 4)伴随的线消影不稳定性导致了这种线驱动风外围区域广泛的小尺度结构; 5)具有超爱丁顿光度的恒星可以从光子泡不稳定性或从超过“光子疲劳”极限的停滞流发展出广泛的大气结构; 6)相关的孔隙度导致不透明度的降低,这可以调节这种连续驱动风的极端质量损失。两个总的主题是这种不稳定性与亮蓝变星(LBV)的潜在联系,以及辐射力在建立VMS质量上限中的潜在作用。
2014-03-26 astro-ph.SR
Asymmetric Shapes of Radio Recombination Lines from Ionized Stellar Winds
本文导出了在无线电波段电离球形恒星风的电离线轮廓形状。假设风由于自由-自由不透明度而具有光学厚度。假设自由光球层形成于风的外部恒定膨胀部分,则可以得到任意光学深度的发射线。以往的工作已经推导出等温风的解析结果时,线和连续源函数是相等的。在这里,半解析结果时,源函数不相等,揭示了线的形状可以是不对称的线中心。参数研究和应用进行了讨论。
2018-11-05 astro-ph.SR
First light observations of the solar wind in the outer corona with the Metis coronagraph
对日冕风的研究始于对日冕等离子体共振散射紫外辐射的观测,观测是用UVCS-SOHO获得的,其目的是通过应用多普勒变暗诊断来测量风的外流速度。Metis太阳轨道器补充了在太阳活动周期23期间进行的紫外线光谱观测,同时对偏振可见光和HI Ly-alpha日冕进行成像,以获得不断膨胀的太阳大气向外速度的高空间和时间分辨率图。2020年5月15日的Metis观测提供了扩展日冕的第一张HI Ly-alpha图像,以及太阳活动最小期间日冕等离子体流出速度的第一张瞬时地图,并使我们能够确定观察到缓慢风流的层。偏振的可见光(580-640 nm)和UV HI Ly-alpha(121.6 nm)日冕发射,获得了两个Metis通道相结合,以测量相对于静态电晕的UV发射的调光。这种效应是由日冕等离子体沿着色球光子入射到日冕中性氢的方向向外运动引起的。血浆流出速度,然后推导出作为测量的多普勒变暗的函数。静态电晕紫外辐射模拟的基础上推断从偏振的可见光的等离子体电子密度。这项研究导致在日冕的速度图中识别出约+/-10度宽的高密度层,其中心位于东翼的安静赤道流光的延伸部分,其中最慢的风以约(160 +/- 18)km/s的速度从4 Rs到6 Rs流动。在高密度层的边界之外,风速迅速增加,标志着日冕中慢速和快速风之间的转变。
2021-06-24 astro-ph.SR
A Multi-Model Ensemble System for the outer Heliosphere (MMESH): Solar Wind Conditions near Jupiter
本文提出MMESH多模型集合框架,融合多个太阳风模型与Ulysses、Juno原位数据,校正传播时间偏差并量化不确定性,用于更准确估计木星附近太阳风条件。
2024-02-29 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Proton heating by pick-up ion driven cyclotron waves in the outer heliosphere: Hybrid expanding box simulations
利用一维混合膨胀箱模型研究了日球层外太阳风的特性。我们假设一个质子-电子等离子体与严格的横向环境磁场,旁边的膨胀,我们考虑到连续注入的冷拾取质子之间的电荷交换过程的影响太阳风质子和星际起源的氢。注入的冷拾取质子形成一个环形分布函数,迅速变得不稳定并产生阿尔文回旋波。阿尔文回旋波将拾取的质子散射到球壳分布函数中,由于膨胀驱动的冷却,球壳分布函数随时间变厚。阿尔芬回旋波通过回旋共振在垂直于环境磁场的方向上加热太阳风质子。稍后,阿尔文回旋波变得参数不稳定,产生的离子声波通过朗道共振在平行方向上加热质子。由此产生的太阳风质子的加热在膨胀时间尺度上是有效的。
2016-09-07 astro-ph.SR physics.space-ph
Structures in the outer solar atmosphere
本文综述了太阳外层大气的结构和动力学,着重讨论了磁场所起的作用。当代的观测集中在一系列温度下的高分辨率成像,以及UV,EUV和硬X射线光谱学,表明存在广泛的时间和空间尺度,质量运动和粒子能量。通过关注色球层、日冕和太阳风的最新发展,表明小尺度过程,特别是磁重联,在决定所有区域的大尺度结构和性质方面起着核心作用。这种尺度的耦合是理解大气的核心,但对理论模型构成了巨大的挑战。
2014-12-23 astro-ph.SR
X Her and TX Psc: Two cases of ISM interaction with stellar winds observed by Herschel
作为大型MESS(演化恒星质量损失)保证时间密钥计划的一部分,用赫歇尔卫星上的PACS仪器在70和160微米处对渐近巨星分支(AGB)恒星X Her和TX Psc进行了成像。这些图像揭示了一个轴对称的扩展结构,其轴沿着恒星的空间运动定向。这种扩展的结构很可能是由AGB星喷出的风与周围的星际介质(ISM)相互作用形成的。正如数值模拟所预测的那样,风-ISM界面的详细结构取决于恒星+风和ISM之间的相对速度,这对这两颗恒星来说很大(X Her和TX Psc分别为108和55 km/s)。在这两种情况下,上游都有一个致密的团块,其起源还没有完全阐明,但这可能是风-ISM激波中某些不稳定性的标志。X Her和TX Psc的解卷积图像揭示了沿着最外层细丝的几个离散结构,这可能是开尔文-亥姆霍兹涡旋。最后,TX Psc被一个几乎是圆形的环所包围(终端冲击的签名?)与外部结构更好的纤维形成对比。类似的内部环形结构似乎也存在于X Her中,尽管不太清楚。
2011-06-18 astro-ph.SR
Atmospheric NLTE-Models for the Spectroscopic Analysis of Blue Stars with Winds. III. X-ray emission from wind-embedded shocks
在炽热的大质量恒星中,由风嵌入的激波发出的X射线/EUV辐射可以影响其外层大气的电离平衡,并且可以是产生高度电离物质的机制。为了让这些过程中的光谱分析的背景下,我们已经实现了这样的排放到我们的统一,NLTE模型大气/频谱合成代码FASTWIND。激波结构和相应的发射计算为用户提供的参数的函数。我们占的温度和密度分层内的冲击后冷却区,计算的辐射和绝热冷却的内部和外部风,分别。通过增加重要的K壳层不透明度来考虑冷风的高能量吸收,相应的俄歇电离率已被纳入NLTE网络。我们仔细测试和验证了我们的实现对各种替代模型大气代码的相应结果,并研究了冲击发射的影响,从He,C,N,O,Si和P的重要离子。令人惊讶的是,双电子复合原来发挥重要作用的电离平衡OIV/OV约Teff = 45,000 K。最后,我们研究了质量吸收系数kappa_nu(r)的行为,这在大质量星风中X射线线形成的背景下是很重要的。在几乎所有考虑的情况下,直接电离是主要的影响,俄歇电离显着影响只有NVI和OVI。径向常数kappa_nu的近似值在r > 1.2 Rstar和lambda < 18 A的情况下是合理的,并且也适用于许多较长波长的模型。然而,为了估计这个量的实际值,需要从详细的NLTE模型中计算HeII不透明度,至少对于波长长于18至20 A的波长,并且必须存在关于单个CNO丰度的信息。
2016-03-03 astro-ph.SR
Generation and Expansion-Driven Growth of Switchbacks in the Outer Solar Corona and Solar Wind
Imperial College London(帝国理工学院);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);Auburn University(奥本大学);Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校空间科学实验室);Istituto per la Scienza e Tecnologia dei Plasmi (ISTP), Consiglio Nazionale delle Ricerche(等离子体科学与技术研究所,意大利国家研究委员会);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
研究通过分析太阳风中回旋结构的生成与扩展驱动增长,发现亚阿尔芬区域的波动放大和湍流衰减共同影响其形成与演化。
2026-02-03 astro-ph.SR physics.space-ph
The Solar-wind with Hydrogen Ion Exchange and Large-scale Dynamics (SHIELD) model: A Self-Consistent Kinetic-MHD Model of the Outer Heliosphere
中性氢对日球层中的等离子体流和日球层边界的位置有很大的影响。我们提出的太阳风与氢离子交换和大尺度动力学(SHIELD)模型,一个新的,自洽的,动力学MHD模型的外日光层内的空间天气建模框架的结果。电荷交换的平均自由程是日球层大小的数量级,因此中性原子不能被描述为流体。SHIELD模型将单个等离子体流体的MHD解耦合到中性氢原子流过系统的动力学解。动力学代码是基于自适应网格粒子模拟器(AMPS),蒙特卡罗方法求解玻尔兹曼方程。SHIELD模型准确地预测了进入日光层的星际中性粒子的过滤增加。为了验证模型内的正确实现,我们比较了SHIELD模型的结果与其他成熟的动态MHD模型。SHIELD模型与这些研究中的中性氢溶液相匹配,并且与中性氢原子的多流体处理相比,所有日光层边界都更靠近太阳。总的来说,SHIELD模型与这些模型非常吻合,是星际氢流体处理的一个重大改进。
2020-04-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Origin of Weak Turbulence in the Outer Regions of Protoplanetary Disks
原行星盘中角动量输运的机制,以及这种输运是否具有湍流性质,是行星形成研究中的一个基本问题。最近的ALMA观测表明,这些盘的外部区域的湍流速度小于声速的约5-10%,这与磁旋转不稳定性(MRI)驱动的湍流的理论预测相矛盾。这些观测结果通常被解释为与大规模层流磁风驱动吸积相一致。在这里,我们进行了本地,剪切盒模拟不同的电离水平和背景磁场强度,以确定哪些参数产生的结果与观测一致。我们发现,即使当背景磁场发射一个强大的大部分层流,显着的湍流持续存在,并由局部区域的垂直磁场(纬向流的结果)是不稳定的MRI驱动。我们发现湍流速度低于观测极限的唯一条件是弱背景磁场和远低于理论研究中通常假设的电离水平。我们在一个初步模型的背景下解释了这些发现,在这个模型中,一个大规模的磁场,局限于内盘,阻碍电离源到达大的径向距离,例如,足够密集的风。因此,除了这样的风之外,该模型还预测,对于具有弱湍流外部区域的磁盘,与标准模型相比,外盘的电离水平将显着降低,并且将仅具有弱的垂直磁场。
2018-08-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolving waves and turbulence in the outer corona and inner heliosphere: the accelerating expanding box
太阳风中的阿尔夫维尼波动显示出许多反映非线性级联的特性,例如频率上的明确频谱,以及一些更常见的与来自太阳的波的线性传播相关的特性,例如波动幅度随距离的变化,由太阳风膨胀效应主导。因此,任何成功的太阳风湍流演化模型都必须同时考虑非线性和膨胀。由于所涉及的空间尺度不同,直接数值模拟太阳风中的湍流是一项艰巨的任务,特别是如果人们想超越不可压缩近似。事实上,大多数模拟完全忽略了太阳风的膨胀效应。在这里,我们开发了一个数值模型来模拟从外日冕到1 AU及更远的湍流波动,包括亚Alfvénic日冕。加速膨胀箱(AEB)模型同时考虑了太阳风的加速和背景密度及磁场的不均匀性,扩展了以往膨胀箱模型的适用范围。我们的方法采用了一个背景加速风内的磁场,自然遵循帕克螺旋演化使用两个尺度的分析,其中的宏观空间效应耦合波动与背景梯度成为一个随时间变化的耦合项在一个均匀的盒子。本文详细描述了AEB模型,讨论了它的主要性质,并通过研究Alfvén波通过Alfvén临界点的传播来说明它的有效性。
2017-05-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The variable 6307A emission line in the spectrum of Eta Carinae: blueshifted [S III] 6313A from the interacting winds
Eta Car光谱中的6307 A发射线(Martin et al. 2006)是蓝移的[S III] 6313 A发射线,来自大质量双星系统的外部风结构。我们在分析大质量恒星光谱中通常看不到的多条禁发射线时实现了识别。HST/STIS的高空间和中等光谱分辨率将Fe+、N+、Fe++、S++、Ne++和Ar++的禁戒线解析成空间和速度分辨的绳状特征,这些特征源自通过UV光子或碰撞光电离的碰撞激发离子。而[Fe II]的发射范围从+/-500 km/s到0. 7,更高电离的禁戒辐射系统地蓝移(-500至+200 km/s),仅延伸至0。“4. [Fe II]定义了大规模主风的外部区域。[N II]、[Fe III]辐射定义了远紫外辐射直接电离的外层风相互作用区。[S III] 9533 A、9071 A和6313 A的发射变化表明,当电子温度在8,000 ~ 13,000 K之间时,其密度在10^6 ~ 10^10 cm^-3之间。映射的排放结构的时间变化的关键阶段的5.54年的周期将提供重要的诊断相互作用的风。
2009-10-09 astro-ph.IM astro-ph.SR
Dynamically inflated wind models of classical Wolf-Rayet stars
经典Wolf-Rayet相的剧烈质量损失对大质量恒星的后期演化和最终命运具有重要意义。我们开发了球对称的时间依赖性和稳态流体动力学模型的辐射驱动的风外流和相关的质量损失从经典WR星。模拟的基础上相结合的不透明度通常用于静态恒星结构和演化模型与一个简单的参数化形式的增强线不透明度预期在超音速外流。我们的模拟揭示了高质量损失率开始在深和热的光学厚层T \approx 200 kK左右。由此产生的速度结构是非单调的,可以分为三个阶段:i)初始加速到超音速,ii)停滞甚至减速,iii)快速再加速的外部区域。在收敛的稳态模拟中看到的特征结构与我们的时间相关模型的流出特性吻合得很好。通过直接比较我们的动态模拟相应的流体静力学模型,我们明确表明,需要调用额外的能量传输对流效率低下的地区的恒星结构和演化模型仅仅是一个人工制品的执行流体静力学的外边界。此外,“动态膨胀”的内部区域,我们的模拟提供了一个自然的解释,经常发现预测的流体静力学WR半径和那些从光谱推断之间的不匹配。最后,我们对比我们的模拟与替代最近WR风模型的基础上,共同移动的框架辐射转移计算辐射力。由于CMF传输目前不能处理非单调的速度场,在这里发现的特征减速区域在这样的模拟中通过调用一个特设的非常高的聚集度来避免。
2020-12-10 astro-ph.SR
The Inner and Outer Shock Layers of Bow Shocks in Cataclysmic Variables
Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心);School of Physics and Astronomy, University of Southampton(南安普顿大学物理与天文学院);Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University(达勒姆大学物理系河外天文研究中心);INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台);Astronomy and Astrophysics Group, Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系天文与天体物理学组);Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学空间、地球与环境系);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所(西班牙高等科学研究理事会));Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究研究所)
研究揭示双星变星弓形冲击的真实结构需通过多波段观测,发现双冲击层结构,内层为终端喷流冲击,外层为前向冲击扫掠边界。
2026-03-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
A zone of preferential ion heating extends tens of solar radii from Sun
太阳日冕和太阳风的极端温度和非热性质来自于一种未识别的物理机制,该机制相对于其他离子优先加热某些离子种类。温度不相等的光谱指标开始于太阳表面上方太阳半径的一小部分,但这种机制的外部范围尚未确定。在这里,我们提出了一个经验的程序相结合的行星际太阳风测量和一个模型化的能量方程,包括库仑弛豫解决这个区域的典型的外边界的优先加热。应用于二十年的观测风航天器,我们的结果是一致的优先加热是活跃在一个区域从过渡区在较低的日冕外边界20-40太阳半径从太阳延伸,产生一个稳态的超质量比例$α$ -质子温度比$5.2-5.3$。优惠离子加热继续远远超出过渡区,是重要的外日冕和太阳风的演变。这个区域的外边界远低于1 AU的航天器轨道,甚至更接近的任务,如Helios和MESSENGER,这意味着可能没有现有的任务直接观察到强烈的优先加热,只是残留的特征。我们预测,帕克太阳探测器将是第一个近日点足够接近太阳的航天器,可以穿过外边界,进入优先加热区,并直接观察物理机制。
2017-08-18 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
On the Propagation and Damping of Alfvenic Fluctuations in the Outer Solar Corona and Solar Wind
基于 Parker Solar Probe 和 Solar Orbiter 观测,研究日冕至 1 AU 处 Alfvénic 波动的传播与耗散,发现波作用守恒在 Alfvén 面附近发生转变,且仅靠不可压缩反射驱动湍流无法解释观测到的加热率,需引入可压缩效应等额外阻尼机制。
2025-10-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Power and spectral index anisotropy of the entire inertial range of turbulence in the fast solar wind
我们测量的功率和光谱指数的各向异性的高速太阳风湍流的尺度大于外尺度下降到离子gyroscale,从而覆盖整个惯性范围。我们表明,在湍流的外尺度的功率和谱指数近似各向同性。湍流级联在较小尺度下导致功率各向异性,表现为频谱的各向异性标度:接近局部磁场的k^{-5/3}和k^{-2},与临界平衡的Alfvenic湍流一致。通过使用在不同的径向距离从太阳的数据,我们表明,惯性范围的宽度不随日心距离的变化,并解释这一点,通过计算的径向依赖性的比例外尺度的离子陀螺仪。在最小尺度的惯性范围内,接近离子陀螺仪,我们发现平行于磁场方向的功率增强与垂直功率的减少相一致。这很可能与离子动力学模式的能量注入有关,如消防水龙带不稳定性,也标志着太阳风湍流耗散范围的开始。
2010-02-10 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Regulation of black-hole accretion by a disk wind during a violent outburst of V404 Cygni
物质在黑洞上的吸积普遍与强烈的辐射反馈和强大的外流有关。特别是,黑洞瞬变显示出其属性强烈耦合到吸积流的流出。这包括电离物质的X射线风,从环绕黑洞的吸积盘中喷出,以及准直的射电喷流。最近,一个独特的光学变化模式已被报道在瞬态黑洞瞬态V404天鹅座,并解释为中断的质量流到其大吸积盘的内部区域。在这里,我们报告的V404天鹅座,这是不像以前看到的持续外吸积盘风的发现。我们发现,外流风是中性的,有一个大的覆盖因子,以1%的光速膨胀,一旦吸积急剧下降,喷出物变得光学薄,就会触发星云相。喷出的巨大质量(> 10^-8兆太阳)表明,当风耗尽了外盘的相当大一部分,使内部区域与盘的其余部分分离时,爆发过早结束。发光,但短暂的,吸积阶段所示的瞬态与大吸积盘意味着这种外流是最有可能的一个新的基本成分调节质量吸积到黑洞。
2016-05-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of coronal mass ejections with and without sheaths from the inner to the outer heliosphere -- statistical investigation for 1975-2022
本文基于1975–2022年多航天器原位观测和13个ICME目录,统计研究带鞘与不带鞘ICME从内到外日球层的演化,发现0.75 AU处尺寸增长和密度下降最大,并揭示鞘区形成机制可能随日心距离改变。
2024-02-26 astro-ph.SR physics.space-ph
ALMA chemical survey of disk-outflow sources in Taurus (ALMA-DOT) VII: the layered molecular outflow from HL Tau and its relationship with the ringed disk
INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切尔菲天文台);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学法国国家科学研究中心空间与行星学研究所);INAF – Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文研究所);PSL University, Sorbonne Université, Observatoire de Paris, LERMA(巴黎文理研究大学索邦大学巴黎天文台地球宇宙物理学和化学实验室)
ALMA研究HL Tau的分层分子出流及其与环状盘的关系,揭示风与盘结构的关联,提出磁不稳定性可能形成环状盘系统。
2025-11-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Turbulence in the outer heliosphere
太阳风(SW)和局部星际介质(LISM)都是湍流介质。它们的相互作用受复杂的物理过程支配,并产生在粒子数量、整体流动和湍流方面具有显著不同性质的日光层区域。我们对太阳风湍流\nature和动力学的了解主要依赖于近地和近地太阳观测,近年来由于包括多航天器飞行任务在内的大量空间飞行任务的可用性而日益提高。相比之下,外层日光层中湍流的性质仍然没有完全了解。旅行者号和新视野号的现场观测以及IBEX的远程中性原子测量强烈表明,湍流是作用于日光层界面的关键过程之一。它与负责产生超热离子和高能中性原子的电荷交换过程密切相关。本文回顾了在遥远的西南和LISM湍流的观测证据,在建模工作的进展,和开放的挑战。
2022-07-28 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
The temperature dependency of Wolf-Rayet-type mass loss: An exploratory study for winds launched by the hot iron bump
背景:氦燃烧恒星的质量损失是宇宙物质循环的催化剂,也是大质量恒星演化的决定性因素。然而,它的理论基础才刚刚开始出现,主要的依赖关系仍有待发现。目标:温度或半径的依赖性通常不包括在描述经典沃尔夫-拉叶(cWR)恒星的质量损失,尽管是至关重要的其他热星风域。因此,我们的目标是确定这样的依赖性是否也将是必要的,在cWR制度的质量损失的全面描述。方法:序列的动态一致的大气模型计算与流体动力学分支的PoWR代码沿温度域,使用不同的选择光度,质量和表面丰度。在求解运动方程时,我们首次允许非单调速度场。然后,对由此产生的速度结构进行内插,以用于同向移动帧辐射转移,确保保留主要的风特征。研究结果:我们发现一个很强的依赖性的质量损失率与温度的临界/音速点,主要反映了不同的半径和由此产生的引力加速度。此外,我们得到的观测到的有效温度和转换的质量损失率,这似乎是在很大程度上独立的基本恒星参数之间的关系。这种关系随着外风中聚集因子的不同而发生变化。当特征值低于-4.5时,这种关系的斜率会发生变化,风对He II电离光子变得透明。结论:cWR星的质量损失是一个高维问题,但也显示出固有的标度,可以用来获得近似的观测到的有效温度。(...)
2023-01-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-Dimensional Structure of Solar Wind Turbulence
我们提出了一个测量的尺度相关的,三维结构的磁场波动的惯性范围太阳风湍流相对于当地的,物理激励的坐标系。阿尔夫文波动是三维各向异性的,这种各向异性的意义从大尺度到小尺度有所不同。在外尺度上,磁场关联在局域涨落方向上最长,与阿尔芬波一致。在质子陀螺标度,它们沿局域平均场方向最长,沿垂直于局域平均场和局域场涨落的方向最短。压缩起伏沿局部平均场方向被高度拉长,尽管垂直于它是轴对称的。它们的大的各向异性可以解释为什么它们在太阳风中没有被严重阻尼。
2012-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph