等温磁化等离子体中的 Bondi-Hoyle 吸积
星系天体物理
2015-06-18 v1
摘要
在恒星形成区域，原恒星和新生恒星从其母云吸积质量。这些云中贯穿着磁场，其强度以等离子体 beta 表征——即热压与磁压之比。观测表明分子云的 beta <= 1，因此磁场可能在吸积过程中发挥重要作用。我们对大尺度磁场对均匀运动点粒子从均匀、非自引力、等温气体吸积速率的影响进行了数值研究。我们考虑了声速马赫数高达 M ~ 45 的气体流动，磁场方向分别平行、垂直或与流动方向成 45 度角，且 beta 低至 0.01。我们的模拟利用自适应网格细化 (AMR) 在需要处获得高空间分辨率；这也使得模拟边界可以远离吸积天体。此外，我们展示了我们的结果不依赖于汇粒子 (sink particle) 吸积质量的具体预设。我们给出了稳态吸积率作为 beta、M 和磁场方向函数的简单表达式。利用文献中典型的分子云数值 M ~ 5 和 beta ~ 0.04，我们的拟合表明一颗 0.4 M_Sun 的恒星吸积率约为 4*10^{-9} M_Sun/年，几乎比流体动力学模型预测的吸积率低一半。这种差异在更强磁场和更低马赫数下会增大到数量级。我们讨论了这些吸积率与引力坍缩预期吸积率的适用性，以及何时可能达到稳态。Mdot 的这种减少增加了竞争吸积模型中恒星形成所需的时间，使得此类模型效率降低。在数值代码中，我们的结果应能实现从磁化介质吸积的汇粒子的精确亚网格模型。
引用
@article{arxiv.1401.7010,
title = {Bondi-Hoyle Accretion in an Isothermal Magnetized Plasma},
author = {Aaron T. Lee and Andrew J. Cunningham and Christopher F. McKee and Richard I. Klein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.7010},
year = {2015}
}
备注
Accepted to ApJ. 18 pages, 16 figures, emulateapj format. Abstract above abbreviated for space. Comments from the community welcomed