Почему в звездных ветрах магнитных звезд О-типа наблюдается падение плотности?

Недавно я был на лекции о рентгеновском излучении звездных ветров звезд O-типа, и был изучен документ, в котором, в свою очередь, упоминались ud-Doula et al. (2014) .

По сути, звезды O-типа могут демонстрировать сильное рентгеновское излучение из-за радиальных ударов в их звездных ветрах. Как правило, ветры изотропны, поэтому предполагается, что излучение сферически симметрично без учета эффектов вращения. Однако некоторые звезды О-типа (например, NGC 1624-2) обладают сильными магнитными полями; это означает, что потоки направляются в довольно узкие лучи в пределах нескольких звездных радиусов, которые в конечном итоге распространяются.

Рентгеновское излучение характеризуется параметром Икс Т Икс

Икс Т Икс ≡ р 2 опыт ⁡ ( − Т Икс / Т )
для плотности р и температура Т , с пороговой температурой Т Икс . Моделирование помещает большую часть излучения в довольно узкое место рядом со звездой, потому что, хотя действительно высокие температуры наблюдаются на всем протяжении луча, простирающегося наружу от звезды, плотность быстро падает, как показано на рисунке 4:

введите описание изображения здесь
Слева направо: логарифмическая плотность, логарифмическая температура и рентгеновское излучение.

Почему плотность падает так быстро? Я ожидаю, что направление большего количества ветра в небольшой луч приведет к довольно устойчивому радиальному профилю плотности вдоль него, как в случае с графиком температуры.

Это не имеет отношения к вопросу, но я добавлю, что температура на самом деле не постоянна. 1D- и 2D-симуляции сферически-симметричных моделей показывают различное поведение из-за повторяющихся толчков внутри ветра, и я ожидаю, что здесь будет то же самое.

Ответы (2)

Сохранение массы?

При установившемся ветре скорость потери массы через каждую оболочку одинакова.

г М г т знак равно − 4 π р 2 р ( р ) в ( р ) ,
куда р и в будет плотностью и скоростью сферически-симметричного ветра с фиксированной скоростью потери массы М ˙ .

Таким образом, для фиксированной скорости ветра вы ожидаете, что плотность будет падать как квадрат радиуса при сферически симметричном ветре - и мне кажется, что немного за пределами замкнутых петель поля тогда сферическая симметрия приблизительно восстанавливается.

Это само по себе не объясняет наблюдаемого резкого падения плотности, но другой фактор заключается в том, что радиационный ветер ускоряется с радиусом, когда он находится близко к звезде, что усугубляет уменьшение плотности. Как правило, в увеличится в несколько раз, скажем, в 1,5-5 раз больше радиуса. Умножив это на р − 2 фактор даст фактор ∼ 100 снижение плотности в целом.

Поведение температуры гораздо сложнее, оно определяется процессами нагрева и охлаждения, а также расширением газа.

Я чувствую себя немного глупо из-за того, что не принял во внимание скорость; Спасибо.

Первый ответ дает хорошее представление об общем падении плотности, которое вы видите во всех направлениях, но поскольку вы говорите, что температура довольно постоянна, это звучит так, как будто вы спрашиваете о плотности в плоскости, где сталкиваются ветры. Это то, что ты имеешь в виду? Если это так, я думаю, проблема в том, что ни одна из этих фигур не показывает поле скоростей. Это не «луч», который вы видите, это поперечное сечение осесимметричного диска. Ветер направлен вниз из полярных областей силовыми линиями, но окружность диска увеличивается пропорционально r, и может быть некоторое центробежное ускорение, поскольку звезда вращается. Так что это может быть причиной падения плотности с радиусом. Также есть слой высокой плотности, который кажется очень темным, и часть, если не все, может в конечном итоге упасть обратно на звезду.

Почему в звездных ветрах магнитных звезд О-типа наблюдается падение плотности?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v