原恒星演化中分子外流诱导的"落灰"现象。II. 外流抬升尘埃颗粒最大尺寸的解析研究
星系天体物理
2025-05-16 v1 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
本文利用解析磁流体力学外流模型研究分子外流中的尘埃动力学。具体而言，我们研究了外流能够抬升的尘埃颗粒最大尺寸a_d,max，以及它们是否能够逃逸至星际空间。我们还研究了尘埃颗粒最大尺寸对外流各种参数的依赖关系，如外流质量抛射率Ṁ、盘半径r_disk、中央原恒星质量M_*和内部尘埃密度ρ_mat。我们得到了尘埃最大尺寸随外流参数变化的经验公式。a_d,max与参数的关系为a_d,max ∝ Ṁ^1.0 r_disk^{-0.44} M_*^{-0.82} ρ_mat^{-1.0}。我们还发现，当外流质量抛射率为10^{-7} M_⊙ yr^{-1}至10^{-6} M_⊙ yr^{-1}时，尺寸为100 μm至1 mm的尘埃颗粒可被外流抬升并分布到盘外较远处。这一结果与近期观测一致，观测显示外流质量抛射率与包层尺度尘埃不透明度谱指数β之间存在相关性。
引用
@article{arxiv.2505.09957,
title = {"Ashfall" Induced by Molecular Outflow in Protostar Evolution. II. Analytical Study on the Maximum Size of Dust Grains Lifted by Outflows},
author = {Hayato Uchimura and Kudoh Takahiro and Yusuke Tsukamoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.09957},
year = {2025}
}
备注
18 pages(Arxiv format), 12 figures, accepted for publication in ApJ