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旋转亚恒星天体直至质量损失极限的数值建模

太阳与恒星天体物理 2022-11-17 v2 地球与行星天体物理

摘要

旋转可能通过向流体静力平衡引入离心力,以及对于快速旋转情形出现天体的旋转解体(质量损失极限),而影响极低质量恒星天体中可持续氢燃烧的发生。我们数值构建了旋转极低质量恒星天体的模型,这些天体可能经历也可能不经历作为其能量源的持续核反应(氢燃烧)。旋转不限于慢速,因此其旋转形变效应并非无穷小。针对不同角动量值,获得了在质量对中心简并度的参数空间中可持续氢燃烧的临界曲线,其上核能量产生与表面光度平衡。结果表明,若角动量超过阈值 J0=8.85×1048erg sJ_0=8.85\times 10^{48}{\rm erg}~{\rm s},则因质量损失极限,临界曲线分裂为简并度较低与较高的两支。基于结果,我们模拟了亚恒星天体的力学-热演化,其中对两种简化情形跟踪了冷却以及质量/角动量的减少。具有磁化星风或磁制动等外部制动机制的情景主要由自旋减慢时标控制。另一种无外部制动的情形在引力收缩后达到质量损失极限。此后该天体抛失质量形成环绕自身的环或盘并收缩。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.17068,
  title  = {A numerical modeling of rotating substellar objects up to mass-shedding limits},
  author = {Shin'ichirou Yoshida},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.17068},
  year   = {2022}
}

备注

12 pages, 11 figures. References revised. To appear in MNRAS