Новое исследование: фазы взаимодействия звездных ветров и взрывов
Широкоугольные выбросы, или ветры, встречаются во многих космических системах: от протозвезд и массивных звезд до рентгеновских двойных, событий приливного разрушения (TDE), ярких быстрых голубых оптических транзиентов (LFBOT) и галактик со вспышками звездообразования. Когда такие ветры впервые «включаются», они раздувают «пузырь» в окружающую среду, ограниченный двумя ударными волнами и контактным разрывом.
Группа астрофизиков представила систематическое изучение фаз эволюции таких адиабатических ветров, расширяющихся в среду с профилем плотности, зависящим от расстояния. В работе используются аналитические масштабирования и одномерные гидродинамические симуляции с захватом ударных волн.
Исследователи количественно оценили времена релаксации и точность, с которой автомодельные решения воспроизводят скорость, плотность и давление в ударном пузыре. Выяснилось, что режим взаимодействия достигается уже через несколько динамических времен и остается valid до тех пор, пока оболочка за обратной ударной волной не станет толстой относительно оболочки за прямой ударной волной.
Для показателя степени профиля плотности n < 2 поток впоследствии сходится к обобщенному энергосберегающему режиму R_s ? t^{3/(5-n)}. Особый случай n = 2 демонстрирует единственное устойчивое автомодельное состояние.
Полученные результаты описывают длительность и следствия этих фаз для звездных и галактических выбросов, а также для TDE и LFBOT. Работа опубликована в репозитории arXiv и представляет интерес для астрофизиков, изучающих динамику космических взрывов и ветров.
