变化辐射物理、初始条件及数值技术下的原行星盘碎裂

我们回顾了气态原行星盘中引力不稳定性的 SPH 模拟近期结果，强调了热力学在孤立系统和双星系统中的作用。文献中关于距中心恒星数十 AU 处盘碎裂的矛盾结果，可能是由于对辐射物理的不同处理以及反映了不同的初始条件所致。该主题的进一步进展需要在采用相同初始条件的前提下，对不同代码进行广泛比较。我们讨论了近期 SPH 模拟中在 $R < 25$ AU 处发生碎裂的盘的局部条件与分析模型预测大致吻合，细微差异可能源于分析模型无法解释三维螺旋激波的动力学和热力学。我们报告指出，在简单的等温状态方程情况下， radically different 自适应流体动力学代码（SPH 和自适应网格细化 AMR）在可比分辨率下得出了非常相似的盘碎裂结果。AMR 代码中的大量细化是必要但不充分的条件；要正确追踪碎裂，至关重要的条件是网格的初始分辨率足够高，以捕捉螺旋模最强时仍处于微弱非线性状态的波长。这些测试代表了有用的基准，也是未来进行具有真实辐射物理的代码比较的起点。