
背景:吸积盘与盘冕之间的相互作用在诸如活动星系核和X射线双星等天体物理系统的能量平衡和发射机制中起着关键作用。然而,关于盘-冕相互作用的详细物理过程,包括驱动盘蒸发的机制以及吸积率和粘度的影响,仍然知之甚少。
目标:本研究旨在扩展已知的盘蒸发模型,以在二维轴对称、时间相关的流体动力学模型中研究盘-冕相互作用,重点关注粘度、吸积率及其对盘蒸发、光度和盘冕形成的影响。
方法:我们开发了一个由薄吸积盘、盘冕和真空区域组成的流体动力学模型。该模型在Athena++中实现,采用气体-真空界面追踪算法来处理真空区域,这是真空黎曼问题求解器在天体物理领域的首次实现与应用。我们从绝热状态开始,进行包含湍流粘滞、热传导、轫致辐射冷却和人为盘冷却的模拟,以探索盘-冕相互作用。
结果:我们证明了声波激波加热的存在,这是太阳物理中广泛研究的太阳大气加热机制,它同样也存在于吸积盘的盘-冕相互作用中。我们发现粘滞主导了盘蒸发的强度,吸积率主要决定盘的截断半径和盘光度,并且冕光度与蒸发强度之间可能存在正相关。我们还发现了温冕模型所需的暖气体。我们将结果与观测和模拟进行比较,并估计了y参数,以探索康普顿冷却以及温冕的潜在影响。
研究论文:该研究以“Investigating disc-corona interaction in axisymmetric accretion disc models”为题,发表在国际天文学术期刊Astronomy & Astrophysics。
论文作者为:张立昕、薛力、骆静仪、李承志。
论文链接:https://arxiv.org/abs/2503.08108