用于盘稳定性模拟的三维辐射流体力学：提议的测试标准与新结果

近期关于原行星盘的三维辐射流体力学模拟报告了截然不同的盘行为，这些差异涉及对流对盘冷却的重要性、盘冷却对金属丰度的依赖性，以及盘抗碎裂与团块形成的稳定性。为了保证结果可信，辐射物理算法必须证明其具备处理高光学深度和低光学深度区域的能力。我们开发了一套测试集，可用于验证算法弛豫至已知解析通量与温度分布的能力、跟踪收缩板块的能力，以及适当抑制或允许对流的能力。随后我们证明，Meji'a (2004) 与 Boley 等人 (2006) 采用的辐射算法，以及 Cai 等人 (2006) 和 Cai 等人 (2007, 准备中) 采用的算法均能以合理的精度通过这些测试。此外，我们讨论了一种将限流扩散与垂直光线耦合的新算法，我们应用了该测试集，并讨论了使用此新程序演化 Boley 等人 (2006) 盘的结果。尽管使用新算法在细节上结果有显著不同，但我们得到了相同的定性结论。我们的盘并未因对流而快速冷却，且对碎裂保持稳定。我们发现有效 $\alpha\approx 10^{-2}$。此外，输运由低阶模主导。