旋转磁化云的坍缩与碎片化. II. 二体形成与第一核的碎片化

在论文 I 之后，研究了旋转磁化云的演化与碎片化，采用三维 MHD 嵌套网格模拟。在等温跌宕坍缩后，形成等压气体的原恒星第一核位于云中心。当等温气体在收缩盘中稳定可碎片化时，等压核常常会破裂成多个碎片。研究了碎片化和二体形成的条件。所有显示碎片化的核在几何上都较薄，其直径与厚度之比大于 3。发现两种碎片化模式：(1) 当薄盘由离心力支撑时，盘通过环形配置碎片化(环形碎片化)。这在快速旋转的等压核中实现，当 Omega >0.2 tau_ff^{-1} 时发生，其中 Omega 和 tau_ff 分别表示核心的角旋转速度和自由落下时间。(2) 另一方面，对于强磁化或快速旋转的云，在等温阶段盘被扭曲为椭圆形条状。条形会破裂成 2-4 个碎片(条形碎片化)。即使盘较薄，由磁力或热压支配的盘是稳定的，会形成单个致密天体。在任一环形或条形碎片模式下，碎片会收缩，紧邻致密核周围会喷发出一对喷流。环形碎片化中，轨道角动量大于旋转角动量；而在条形碎片化中，碎片常常会迅速合并，因为此时轨道角动量小于旋转角动量。也展示了与观测的比较。