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由流不稳定性形成的星子族群分布

地球与行星天体物理 2020-04-09 v4

摘要

流不稳定性(SI)是一种在 protoplanetary disks(原行星盘)中通过气动力集中固体并促进星子形成的机制。近期的数值模拟工作已揭示星子初始质量分布日益复杂。为更好地约束该分布,我们进行了包含自引力的 SI 模拟,其分辨率迄今最高。为随后识别所有自束缚团块,我们开发了一种新的团块寻找工具,PLanetesimal ANalyzer(\texttt{PLAN})。我们接着应用最大似然估计器,将一套具有不同复杂度的参数化模型拟合到模拟的质量分布上。为确定哪些模型为最佳拟合且在统计上稳健,我们应用了三种具有不同复杂度惩罚的模型选择准则。我们发现团块的初始质量分布在函数形式和参数值上均非普适。我们的模型选择准则偏好于文献中先前考虑的那些不同的模型。对多段幂律模型的拟合在接近 100 km 坍缩星子的质量以上断裂为更陡的分布,类似于观测到的柯伊伯带大小分布。我们在高分辨率运行中发现了星子质量分布低质量端出现转折的证据。这种转折在引力坍缩中是预期的,但此前未被报道过。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.09261,
  title  = {Demographics of Planetesimals Formed by the Streaming Instability},
  author = {Rixin Li and Andrew Youdin and Jacob Simon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.09261},
  year   = {2020}
}

备注

accepted and published in ApJ (a typo in Table 6 (last column for VTPL) is fixed in this version (v4))