磁化低质量原恒星与星周盘的诞生
太阳与恒星天体物理
2025-04-30 v1
摘要
尽管由于数值和观测上的挑战,原恒星和星周盘通常被分别研究,但近年来的突破凸显了需要同时研究这两个天体。磁场在这一方面的作用必须得到研究。我们的目标是描述原恒星的诞生及其星周盘的形成,以及它们在第二次坍缩后的早期共同演化。我们希望研究新生恒星-盘系统的结构,同时聚焦于最内层的亚天文单位区域。我们进行了高分辨率的三维辐射磁流体力学模拟,描述了致密云核坍缩至恒星密度的过程。计算达到了原恒星诞生后约2.3年。我们的模拟还与纯流体动力学模拟进行了比较,以更好地隔离磁场的作用。当考虑离子中性扩散时,磁制动的效率大幅降低,新生原恒星达到碎裂速度,从而形成旋转支撑的盘。磁场的扩散还允许在原恒星中植入约千高斯的磁场,此后得以维持。磁场在恒星-盘系统中主要是环向的,尽管一个显著的垂直分量贯穿其中。我们还表明新生盘容易受到磁旋转不稳定性的影响,尽管我们的分辨率不足以捕捉该机制。我们注意到盘的性质对第二次坍缩前继承的角动量以及磁场强度敏感。这些计算对恒星形成理论中的多个问题具有多重意义,并为该系统的未来建模提供了视角。如果化石场假说能够解释年轻恒星天体中磁场的起源,我们表明约千高斯的磁场强度可以在原恒星诞生时被植入并维持。
引用
@article{arxiv.2503.08637,
title = {Birth of magnetized low-mass protostars and circumstellar disks},
author = {Adnan Ali Ahmad and Matthias González and Patrick Hennebelle and Ugo Lebreuilly and Benoît Commerçon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.08637},
year = {2025}
}
备注
22 pages, 14 figures. Accepted for publication in A&A