輻射圧駆動風の臨界点ついて 非相対論的領域 Radiatively Driven Spherical Wind Critical Points and Curves Nonrelativistic Regime 福江 純@大阪教育大学.

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輻射圧駆動風の臨界点ついて 非相対論的領域 Radiatively Driven Spherical Wind Critical Points and Curves Nonrelativistic Regime 福江 純@大阪教育大学

球対称風・球対称降着 2018/9/20 2013 日本天文学会

球対称定常遷音速流 2018/9/20 2013 日本天文学会

臨界点のタイプと出現 鞍点(saddle) 結節点(node) 渦心点(center) ガス圧駆動パーカー風 saddle 磁気圧駆動W&D 粘性降着円盤   saddle(圧力優勢)   node(粘性優勢) 輻射圧駆動   node? 2018/9/20 2013 日本天文学会

輻射圧駆動球対称風 対象 古典新星:nonrelativistic 超新星 X線バースター:subrelativistic ほぼエディントン光度で、輻射圧(連続光)で駆動される流れになっていると考えられる。 天体アウトフローでは、連続光で駆動される球対称風・非球対称風が少なくない 2018/9/20 2013 日本天文学会

輻射圧駆動球対称風 モデル 拡散近似 エディントン近似 先駆的研究 球対称降着 Ruggles and Bath 1979 Ebisuzaki+ 1983 Kato 1983 (SR?) Quinn, Paczynski 1985 Paczynski+ 1986 (GR) Turolla+ 1986 (GR) Paczynski 1990 (GR) エディントン近似 Nobili+ 1994 (GR) 先駆的研究 Zytkow 1972 Cassinelli, Hartmann 1975 Bath and Shaviv 1976 球対称降着 Flammang 1982 (GR) Nobili+ 1991 (GR) others 2018/9/20 2013 日本天文学会

先行研究に関する懸案 30年来の懸案 臨界点(線)のタイプは? ・ほとんどの研究で臨界点のタイプについて記述がない、臨界点解析がなされていなようにみえる。 ・散逸項(拡散近似)があると、粘性降着円盤のように、結節点になるのでは? 最近の懸案 拡散近似でいいの? すでにThorne+ 1981でも: The diffusion approx. is notoriously acausal… 信号が∞で伝わる拡散近似は因果律に抵触する 拡散近似→結節点→病的な振る舞い? 2018/9/20 2013 日本天文学会

非相対論的球対称風 今回の状況: 非相対論 定常 球対称(風) モーメント定式化 灰色近似 LTE 2018/9/20 2013 日本天文学会

基礎方程式 連続の式 運動方程式 エネルギー式 状態方程式 0次モーメント式 1次モーメント式 エディントン近似 LTE ベルヌーイの式  基礎方程式 連続の式 運動方程式 エネルギー式 状態方程式 0次モーメント式 1次モーメント式 エディントン近似 LTE ベルヌーイの式 2018/9/20 2013 日本天文学会

パラメータと無次元変数 断熱音速 等温音速 無次元変数 無次元パラメータ 新星 中性子星風 β∞~0.001-0.01 l∞~1  パラメータと無次元変数 断熱音速 等温音速 無次元変数 無次元パラメータ 新星 β∞~0.001-0.01 l∞~1 dot_m~105 dot_e~1.05-6 中性子星風 β∞~0.01-0.1 dot_m~103 2018/9/20 2013 日本天文学会

拡散近似:方程式 風方程式 輻射圧の書き換え 拡散近似 よくある形 2018/9/20 2013 日本天文学会

拡散近似:方程式 無次元化した   風方程式 パラメータA 2018/9/20 2013 日本天文学会

拡散近似(A=0):方程式 解析的にできる 特異点 2018/9/20 2013 日本天文学会

拡散近似(A=0):特異点 nova wind γ=4/3 dot_m=105 dot_e=5 neutron star wind 実線:saddle 破線:center 鎖線:node 2018/9/20 2013 日本天文学会

拡散近似(A=0):特異点解析 特異点の範囲 特異点解析 large x→saddle small x→center, node 2018/9/20 2013 日本天文学会

拡散近似(A/=0):特異線 nova wind γ=4/3 dot_m=105 dot_e=5 neutron star wind 実線:saddle 破線:center 鎖線:node 2018/9/20 2013 日本天文学会

拡散近似(A/=0):特異点解析 2018/9/20 2013 日本天文学会

拡散近似(A/=0):特異線 nova wind γ=4/3 dot_m=105 dot_e=5 neutron star wind 実線:saddle 破線:center 鎖線:node 2018/9/20 2013 日本天文学会

エディントン近似:方程式 風方程式 エネルギー式を使う 2018/9/20 2013 日本天文学会

エディントン近似:方程式 無次元化した   風方程式 2018/9/20 2013 日本天文学会

エディントン近似(κ=0):方程式 解析的にできる 特異点 2018/9/20 2013 日本天文学会

エディントン近似(κ=0):特異点 nova wind γ=4/3 dot_m=105 dot_e=1.1, 5 neutron star wind γ=4/3 dot_m=103 dot_e=1.1, 5 実線:加速・減速 破線:減速・減速 2018/9/20 2013 日本天文学会

エディントン近似(κ=0):特異点解析 特異点の範囲 特異点解析 all saddle 加速解+減速解 減速解+減速解 2018/9/20  加速解+減速解  減速解+減速解 2018/9/20 2013 日本天文学会

エディントン近似(κ=0):解 nova wind γ=4/3 dot_m=105 dot_e=1.1 neutron star wind 2018/9/20 2013 日本天文学会

まとめ 拡散近似では、予想通り、臨界点は鞍点型ではなく、結節点型になるようだ。 物理的にも拡散近似はよくない。 ただし、物理量の連続性からは、従来の解はだいたい正しい解になっている? エディントン近似では、期待通り、臨界点は鞍点型になるようだ。 エディントン近似は、拡散近似よりも適用範囲は広いが、常に正しいという保証はない。 とくに相対論的領域になると、修正が必要。 2018/9/20 2013 日本天文学会

今後の課題 エディントン近似で一般の場合 特殊相対論の範囲で、定式化し、特異点解析を行う。 一般相対論で行う。・・・・・・ 降着流 光学的に薄い 特殊相対論の範囲で、定式化し、特異点解析を行う。 一般相対論で行う。・・・・・・ エディントン近似の修正 2018/9/20 2013 日本天文学会