Two-dimensional simulations of internal gravity waves in the radiation zones of intermediate-mass stars
Two-dimensional simulations of internal gravity waves in the radiation zones of intermediate-mass stars
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中等质量恒星辐射区内部重力波的二维模拟
DOI：
10.1093/mnras/staa2296
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Ratnasingam R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ratnasingam R
中等质量的主序星有大的辐射包层覆盖在对流核心上。这种配置允许内部重力波（IGWs）产生的对流辐射界面向恒星表面传播。这些波的特征可以在恒星的光度和光谱数据中观察到。我们已经研究了这些IGWs的传播使用二维（2D）完全非线性流体动力学模拟与现实的恒星参考状态的1D恒星演化代码，恒星天体物理学模块（梅萨）。当单个波被强迫时，我们观察到波的自相互作用。当两个波被强迫时，我们观察到这些波之间的非线性相互作用（即三元相互作用），形成不同波长和频率的波。当一个类似于数值模拟中发现的波谱被强迫时，我们发现表面IGW频率斜率与最近的观测结果是一致的。该幂律类似于线性理论预测的波传播，具有可能是非线性效应的小偏差。将同一个生成谱应用于不同恒星自转和年龄的3M超新星模型，其表面IGW谱斜率与生成谱斜率非常相似。
Intermediate-mass main-sequence stars have large radiative envelopes overlying convective cores. This configuration allows internal gravity waves (IGWs) generated at the convective–radiative interface to propagate towards the stellar surface. The signatures of these waves can be observed in the photometric and spectroscopic data from stars. We have studied the propagation of these IGWs using two-dimensional (2D) fully non-linear hydrodynamical simulations with realistic stellar reference states from the 1D stellar evolution code, Modules for Stellar Astrophysics (mesa). When a single wave is forced, we observe wave self-interaction. When two waves are forced, we observe non-linear interaction (i.e. triadic interaction) between these waves forming waves at different wavelengths and frequencies. When a spectrum of waves similar to that found in numerical simulations is forced, we find that the surface IGW frequency slope is consistent with recent observations. This power law is similar to that predicted by linear theory for the wave propagation, with small deviations that can be an effect of non-linearities. When the same generation spectrum is applied to 3 M⊙models at different stellar rotation and ages, the surface IGW spectrum slope is very similar to the generation spectrum slope.
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DOI：
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发表时间：
1981
期刊：
影响因子：
--
作者：
W. Press
通讯作者：
W. Press
太阳型恒星中心附近的内波破碎和潮汐耗散
DOI：
10.1111/j.1365-2966.2010.16400.x
发表时间：
2010
影响因子：
4.8
作者：
Barker A
通讯作者：
Barker A
影响因子：
4.9
作者：
GOLDREICH, P;KUMAR, P
通讯作者：
KUMAR, P
影响因子：
7.9
作者：
Aerts, C.;Rogers, T. M.
通讯作者：
Rogers, T. M.
影响因子：
14.1
作者：
Bowman, Dominic M.;Burssens, Siemen;De Cat, Peter
通讯作者：
De Cat, Peter