原行星盘自引力碎裂的修正条件
太阳与恒星天体物理
2016-03-31 v2 地球与行星天体物理
摘要
由于引力不稳定性导致的原行星盘碎裂是双星、棕矮星和气态巨行星形成机制的一个候选。碎裂条件一直被认为是盘冷却时标与其动力学时标相当。然而，一些数值模拟表明，即使冷却时间足够小，碎裂也不发生，或者即使冷却效率低，碎裂也能发生。为了揭示自引力盘碎裂的真实条件，我们进行二维数值模拟，考虑中心恒星辐照效应和盘辐射冷却，并精确研究原行星盘中形成的螺旋臂的结构。我们表明，螺旋臂中的Toomre Q参数是碎裂的本质参数。仅当螺旋臂中Q < 0.6时，螺旋臂碎裂。我们进一步确认，数值模拟中观察到的这一碎裂条件可从自引力螺旋臂的线性稳定性分析得到。这些结果表明，原行星盘碎裂过程分为两个阶段：盘中螺旋臂的形成；以及螺旋臂的碎裂。我们的工作将原行星盘碎裂的条件简化为满足Q < 0.6的螺旋臂形成条件。
引用
@article{arxiv.1603.01402,
title = {A revised condition for self-gravitational fragmentation of protoplanetary disks},
author = {Sanemichi Z. Takahashi and Yusuke Tsukamoto and Shu-ichiro Inutsuka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.01402},
year = {2016}
}
备注
18 pages, 23 figures, 2 tables. Accepted for publication in MNRAS