恒星形成早期阶段的尘埃凝结：分子云坍缩与第一流体静力学核心的演化

原行星盘中的行星形成需要尘埃颗粒从星际介质中发现的亚微米尺寸凝结成更大的物体。我们首次使用三维流体动力学模拟研究了恒星形成最早阶段的尘埃颗粒生长。我们从典型的星际尘埃颗粒尺寸分布开始，研究了分子云核心坍缩期间以及第一流体静力学核心演化期间（在恒星核心形成之前）的尘埃生长。我们考察了尘埃尺寸分布在空间和时间上的演化。我们发现，在这些阶段，包层维持了其初始的小尘埃颗粒群，几乎没有生长，除了在内部几百天文单位处最小的颗粒被耗尽。然而，一旦第一流体静力学核心形成，核心内部（在恒星核心形成之前）就会发生快速的尘埃生长，尺寸超过 $100~\mu$m。距离核心中心越近，产生的颗粒越大。在快速旋转的分子云核心中，形成的“第一流体静力学核心”更准确地应被描述为一个可能引力不稳定的前恒星盘。在这种情况下，尘埃在旋涡密度波中生长得更快，导致较大的颗粒优先出现在旋涡波中，即使尘埃相对于气体没有迁移。因此，即使在这些非常早期的阶段，第一核心/前恒星盘中的尘埃尺寸分布也可能发生显著变化。