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考虑双极扩散与混合辐射转移的湍流大质量核坍缩 II. 外流

太阳与恒星天体物理 2021-12-08 v1 星系天体物理

摘要

(删节版)大多数大质量原恒星都表现出双极外流。然而,关于这些外流的起源机制,以及较少被观测到的单极外流的原因,尚无共识。我们旨在确定早期大质量原恒星外流的起源,重点关注湍流介质中辐射转移与磁场的综合效应。我们使用四个最先进的辐射磁流体动力学模拟,用 Ramses 代码追踪 100 Msun 大质量前恒星核的坍缩。湍流通过初始速度弥散纳入。我们采用混合辐射转移方法并包含双极扩散。我们发现湍流延迟了外流的启动,外流似乎主要由磁流体动力学过程驱动。磁塔流与磁离心加速有助于加速,且前者作用体积大于后者。我们 5 AU 的最细分辨率不足以对磁离心加速外流得到收敛结果。辐射加速同样发生,在恒星附近占主导,增大外流范围,且对磁外流的启动无负面影响(直至 M~17 Msun、L~1e5 Lsun)。相应的张开角(磁场主导时为 20-30 度)表明存在额外的(去)准直效应以满足观测约束。外流几乎垂直于盘发射,并与初始核尺度磁场错位,与若干观测研究一致。在最湍流的模拟中,外流为单极。我们得出结论:在约 17 Msun 之前,磁过程主导大质量原恒星外流的加速,而非辐射过程。湍流扰动外流启动,并可能是单极外流的一种解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.11241,
  title  = {Collapse of turbulent massive cores with ambipolar diffusion and hybrid radiative transfer II. Outflows},
  author = {R. Mignon-Risse and M. González and B. Commerçon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.11241},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in A&A, 20 pages, 15 figures