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弥合间隙:考虑双极扩散与欧姆耗散的 Class 0 阶段盘形成

太阳与恒星天体物理 2013-08-19 v2

摘要

背景:理想 MHD 模拟揭示了原恒星阶段的灾难性磁制动 (MB),这阻止了在新生原恒星周围形成离心盘。目标:我们确定包含双极扩散和由详细化学网络模型确定的欧姆耗散效应的非理想 MHD 是否允许在恒星形成 (SF) 的最早阶段形成盘。方法:我们采用轴对称薄盘近似,以分辨 9 个数量级的长度和 16 个数量级的密度动态范围,同时使用详细化学平衡模型中多达 19 个物种计算部分电离。MB 采用稳态近似应用,并使用正压关系来捕捉热演化。结果:我们分辨了第一和第二核心的形成,每个核心外围的膨胀波、磁扩散激波以及更大半径处的原恒星坍缩轮廓。每个区域的幂律轮廓可以解析地理解。在第二核心形成后,离心支撑迅速上升并形成半径约 10 R_Sun 的低质量盘,此时第二核心质量约为 0.001 M_Sun。中心区域的质通比约为临界值的 10,000 倍。结论:由于第一核心区域的磁场耗散导致 MB 关闭,在 SF 的最早阶段可以形成一个小型离心盘。存在足够的角动量损失以允许第二坍缩直接发生,并形成一个带有周围盘的低质量恒星核心。盘的质量和大小将取决于盘内的角动量传输机制如何跟上落到盘上的质量坍缩。我们估计在早期 Class 0 阶段,盘将保持 <~10 AU,即使 ALMA 也无法探测到。

关键词

引用

@article{arxiv.1112.3801,
  title  = {Bridging the gap: disk formation in the Class 0 phase with ambipolar diffusion and Ohmic dissipation},
  author = {Wolf B. Dapp and Shantanu Basu and Matthew W. Kunz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1112.3801},
  year   = {2013}
}

备注

19 pages, 17 figures. Accepted for publication at Astronomy & Astrophysics