原恒星坍缩中尘埃凝聚对磁流体力学电阻率的反馈
星系天体物理
2020-10-28 v1
摘要
在云核坍缩及随后吸积盘形成过程中，气体与磁场的耦合程度取决于所假设的尘埃粒径分布。我们研究了晶粒间凝聚对前恒星云核坍缩过程中磁流体力学（MHD）电阻率演化的影响。我们使用一维模型追踪前恒星云核坍缩过程中的尘埃粒径分布、非平衡电离态与气体化学的演化。为计算晶粒间碰撞率，我们考虑了随机与系统性的、依赖于粒径的速度两类模型。我们包含通过晶粒间凝聚与冰吸积实现的晶粒生长，但忽略晶粒碎裂。从 MRN（Mathis 等 1977）粒径分布出发，我们发现由流体动力学湍流产生的晶粒间碰撞中的凝聚并不能有效移除最小颗粒，因此并未显著影响霍尔与双极扩散 MHD 电阻率的演化，其在坍缩中仍像无凝聚模型那样急剧下降。系统性速度（可能由双极扩散的存在所诱发）的引入提高了小颗粒与大颗粒间的凝聚率，在坍缩更早阶段移除小颗粒，从而限制了霍尔与双极扩散电阻率的下降。在中等密度（cm）下，含凝聚模型中的霍尔与双极扩散电阻率比忽略凝聚的模型高 1 至 2 个数量级，也高于一个无凝聚的简化模型——该模型中所有小于 m 的颗粒在坍缩前的母云中已被移除。当包含双极扩散诱发的尘埃漂移速度时，尘埃凝聚……（节略）
引用
@article{arxiv.2007.04048,
title = {Dust coagulation feedback on magnetohydrodynamic resistivities in protostellar collapse},
author = {V. Guillet and P. Hennebelle and G. Pineau des Forêts and A. Marcowith and B. Commerçon and P. Marchand},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04048},
year = {2020}
}