年轻环双星盘中引力不稳定性的三维流体动力学研究
太阳与恒星天体物理
2018-12-31 v1 地球与行星天体物理
摘要
我们呈现了一项关于 0.14 M 环双星原行星盘中的引力不稳定性(GIs)的三维流体动力学研究,该盘绕一颗 1 M 恒星与一颗 0.02 M 棕矮星伴星运行。我们考察了盘的热力学状态,并确定了 GI 诱发的密度波、非轴对称密度结构、质量流入与流出以及引力力矩的强度。结果与不含棕矮星双星伴星的平行原行星盘模拟进行了比较。模拟使用 CHYMERA(一个辐射三维流体动力学代码)完成。环双星盘中 GIs 的 onset 因棕矮星激发的强单臂密度波而剧烈得多。尽管存在这一早期差异,详细分析表明两个盘在模拟开始后 2500 年均弛豫至非常相似的准稳态阶段。相似性包括准稳态的热力学、最终表面密度分布、径向质量流入,以及螺旋臂多重数为二或更多时的非轴对称功率与力矩。双星性在盘中的效应体现于引力力矩剖面、内盘温度剖面以及径向质量传输。3800 年后,双星的半长轴减少约百分之一,离心率大致翻倍。与单臂波相关的外环双星盘中的质量传输可能影响行星形成。
引用
@article{arxiv.1812.10763,
title = {A 3D Hydrodynamics Study of Gravitational Instabilities in a Young Circumbinary Disc},
author = {Karna M. Desai and Thomas Y. Steiman-Cameron and Scott Michael and Kai Cai and Richard H. Durisen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.10763},
year = {2018}
}