Обсуждение свойств аккреционного диска в двойной системе по результатам SPH-моделирования

Аннотация

При изучении тесных двойных систем (ТДС) для правильной интерпретации наблюдательных данных и определения эволюционного статуса звезды крайне важным является исследование сложной динамической структуры переноса вещества в ходе вычислительного эксперимента. В данной работе моделирование процессов аккреции катаклизмической переменной EZ Lyn (SDSS J080434.20+510349.2) на основе имеющихся наблюдательных данных проведено SPH-методом (гидродинамики сглаженных частиц). Проведено моделирование гидродинамических потоков в гравитационном поле белого и коричневого карликов, образующих указанную компактную двойную систему на этапе поздней эволюции. Рассчитаны координаты (x, y, z), составляющие скорости (v_x, v_y,v_z), масса, плотность, теплоемкость, давление, температура, полная энергия и энтропия «частиц», заданных набором исходных параметров. Получены визуальные представления рассчитанных величин, проведен их анализ. Были обнаружены периодические спирали, обусловленные прецессией диска, и «рукава», являющиеся следствием резонанса орбитальных периодов (2:1) и передачи избыточного углового момента диска в стационарном состоянии. Невысокие температуры аккреционного диска обуславливают поглощение излучения, в основном, при абсорбции на водороде и в процессах ионизации. Аналогично анализу результатов визуализации плотности и температур, наблюдаемых в изучаемой системе, были рассмотрены флуктуации в значениях скоростей, теплоемкости, давления, полной энергии и энтропии и даны описания и возможные механизмы наблюдаемых процессов. Визуализация представлена в 2-D и 3-D формате. Результаты моделирования совпадают с наблюдениями, подтверждающими несинхронное вращение компонентов тесной двойной системы и возможность появления резонанса их орбитальных периодов. Применяемый SPH-метод моделирования позволяет представить физическую модель астрофизического явления, в данном случае, модель аккреционного диска и процессов перетекания вещества между компонентами ТДС для последующего количественного описания численными методами и анализа.