ESTUDO DA INSTABILIDADE KELVIN-HELMHOLTZ ATRAVÉS DE SIMULAÇÕES COM O CÓDIGO ATHENA

As instabilidades Kelvin-Helmholtz sao comuns em sistemas astrofisicos e vao desde jatos deburacos negros ate disco de acrecao protoplantario. Um objeto astrofisico com fortes caracteristicas da instabilidade de Kelvin-Helmholtz e a Nebulosa de Caraguejo, na qual a expansao do material foi ocasionado pela explosao de uma supernova ha, aproximadamente, 1000 anos. Essa instabilidade ocorre no limite entre dois fluidos de diferentes densidades, quando um dos fluidos e acelerado com relacao ao outro. Com o objetivo de estudar essa instabilidade, realizamos uma simulacao com o codigo de malha euleriana ATHENA. Para essasimulacao, consideramos um dominio quadrado com limites periodicos sobre as laterais, e, refletindo na fronteirada parte superior e inferior. A regiao superior da caixa e preenchida com um gas de densidade ρ=1,0, pressaoP1=1,0, indice adiabatico γ=5/3 e velocidade u1=0,03 na direcao x (para direita). A parte inferior tem densidadeρ=2,0, mesma pressao, velocidade e indice adiabatico, so que no sentido contrario, para a esquerda. A velocidade e definida como uma funcao senoidal, que cria a perturbacao inicial. Como resultado, observamos o principio da instabilidade e a formacao dos vortices, com as cristas bem definidas. A nitidez da fronteira entre o material de alta e de baixa densidade esta bem conservada, devido a difusao relativamente baixa do algoritmo. Notamos, ainda, que, evoluindo a simulacao, os vortices formados a partir da turbulencia fundem-se.