恒星形成晚期的云消散与盘风

我们使用三维非理想磁流体动力学对恒星与盘的形成进行了长期模拟。模拟从原恒星云开始，经历星周盘的长期演化，直至原恒星形成后约 $\sim 1.5\times10^5$ 年。由于磁制动和磁驱动外流移除角动量的作用，在主吸积阶段，盘的尺寸 $\lesssim 50$ 天文单位（au）且几乎没有子结构。当外流冲破云层导致包层质量迅速减少时，主吸积阶段结束。随着质量吸积率减弱，外流随后也减弱。在包层到盘的吸积持续期间，盘逐渐增大，并由于引力不稳定性发展出瞬态旋臂结构。当包层到盘的吸积结束时，盘变得稳定，尺寸达到 $\gtrsim 300$ 天文单位。此外，大约 30% 的初始云质量已被外流喷射出去。本项工作的一个重要发现是，在包层消散后，风重新活跃，并且从盘表面发生质量喷射，持续到模拟结束。这种质量喷射（或盘风）的产生，是因为在此阶段盘上方和下方的磁压力显著主导了冲压压力和热压力。利用从盘风估算的角动量通量和质量损失率，估计盘的消散时间尺度约为 $\sim10^6$ 年。