原恒星坍缩过程中的尘埃演化：对中性气体与磁场耦合的影响

在恒星形成核坍缩阶段，磁场与气体之间的耦合受到尘埃粒径分布的强烈影响，而尘埃粒径分布预计会演化。我们旨在研究关键参数对尘埃分布演化以及原恒星坍缩过程中磁电阻率的影响。我们使用shark进行坍缩单区模拟。该代码计算了尘埃分布的演化，考虑了不同的颗粒生长和破坏过程。它还计算了磁电阻率。我们发现，在原恒星坍缩过程中，尘埃分布显著演化，塑造了磁电阻率。分布的峰值尺寸、小颗粒的数量以及由此产生的磁电阻率受到凝聚和碎裂速率的控制。在标准假设下，小颗粒很早就通过双极漂移碰撞而凝聚，导致磁电阻率与非演化尘埃情况相差几个数量级。特别是，在nH=10^10 cm^-3之前，双极电阻率η_AD非常高，因此磁制动应该无效。在这种情况下，应该产生大尺寸的原行星盘，这与最近的观测不一致。为了缓解这一矛盾，我们确定了在原恒星坍缩过程中降低双极电阻率的机制。最有希望的是：静电排斥和颗粒-颗粒侵蚀。原恒星坍缩过程中磁电阻率的演化以及由此产生的原行星盘早期磁场形状强烈依赖于小颗粒的重新填充或防止其早期凝聚的可能性。因此，更好地约束碰撞结果和尘埃颗粒弹性性质至关重要。