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从对流低质量到高质量第二Larson核的诞生

太阳与恒星天体物理 2020-07-01 v1 天体物理仪器与方法 计算物理

摘要

恒星作为磁化分子云中冷而致密气体引力坍缩的终产物而形成。这一多尺度图景通过两个准流体静力核的形成而实现,并涉及复杂的物理过程,需要稳健、自洽的数值处理。本研究的目的是理解第二Larson核的形成与演化及其性质对初始云核质量的依赖关系。我们使用PLUTO代码进行高分辨率的1D和2D辐射流体动力学(RHD)坍缩模拟。我们包含自引力,并采用灰FLD近似处理辐射转移。此外,我们对气体使用依赖于密度和温度的热力学量,以考虑解离、电离以及分子振动和转动等效应。利用初始云核质量从0.5到100 MM_{\odot}的广泛范围的1D研究来考察第二核的性质。进一步,我们对1、5、10和20 MM_{\odot}的若干情形扩展到2D坍缩模拟。对于这些非旋转情形中的每一种,我们在第二核形成后跟踪其演化\geq 100年。我们的结果表明若干第二核性质依赖于初始云核质量。由于前所未有的分辨率,我们的2D非旋转坍缩研究首次表明,在由1 MM_{\odot}云核引力坍缩形成的第二核外层产生了对流。此外,我们发现由驻激波吸积不稳定性触发的第二吸积激波前的大尺度振荡,这在恒星早期演化阶段此前未被观测到。我们预测第二核内的物理不会显著受磁场或初始云旋转的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.12419,
  title  = {Birth of convective low-mass to high-mass second Larson cores},
  author = {Asmita Bhandare and Rolf Kuiper and Thomas Henning and Christian Fendt and Mario Flock and Gabriel-Dominique Marleau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12419},
  year   = {2020}
}

备注

22 pages, 20 figures, and 2 tables. Accepted for publication in A&A. Collapse movie: https://keeper.mpdl.mpg.de/f/f04abdeabdf3472fb56d/