Wind-Blown Nebulae from Massive Stars

Abstract

Bow shocks are nebulae produced by interaction between stellar winds and the interstellar medium, when the star is moving supersonically through its surroundings. Simulations can model the interaction and its thermal emission from radio to X-rays. Axisymmetric hydrodynamic models predicted strong diffuse X-ray emission from the turbulent wake behind the star, but this was not detected in observations of NGC 7635. In contrast, 3D simulations including magnetic fields underpredicted the diffuse X-ray emission observed around Ζ Oph. I present preliminary work studying the effects of resolution on the simulated X-ray emission, demonstrating significant time-variation in the emission and the importance of high-resolution calculations to resolve dynamical instabilities at the contact discontinuity.

Resumen

La interacción entre el viento estelar y el medio interestelar de una estrella que se mueve supersónicamente a través de este genera nebulosas de choque de proa. Simulaciones de esta interacción pueden modelar su emisión térmica desde radio hasta rayos X. Modelos hidrodinámicos axialmente simétricos predicen fuerte emisión difusa de rayos X en las turbulencias tras el paso del choque de proa, pero esta no se detecta en NGC 7635. Por el contrario, las simulaciones 3D con campos magnéticos predicen emisión difusa en rayos X inferior a la que se detecta en ζ Oph. Aquí presento un estudio preliminar de los efectos de resolución en el nivel de emisión en rayos X, demostrando que la emisión puede variar notablemente en tiempo y la necesidad de obtener cálculos de alta resolución para resolver las inestabilidades dinámicas en la discontinuidad de contacto.