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碎片盘中冷星周气体的动力学

地球与行星天体物理 2024-02-16 v1

摘要

越来越多的观测证据表明,碎片盘系统中存在冷星周气体。本文重点研究了碎片盘气体可能经历的各种动力学过程。我们回顾了五种可以输运角动量的机制及其在碎片盘中的应用。这些机制包括分子粘性、流体动力学湍流、磁流体动力学湍流、磁化盘风和层流磁应力。我们发现,对于足够低的密度,分子粘性可以产生高达0.1\lesssim 0.1α\alpha,而罗斯贝波不稳定性是流体动力学湍流和结构形成的可能来源。我们认为,由于冷却时间较长,垂直剪切不稳定性不太可能发生。磁旋转不稳定性(MRI)的触发是二分性的:对于低密度盘,MRI可以在中平面被激发,而对于高质量盘,它可能仅在高z>23Hz>2-3H处运行(如果存在的话)。MHD风和层流磁应力机制依赖于任何背景大尺度磁场的构型和强度,其存在性不确定且可能不太可能。我们得出结论,主导机制及其输运角动量的效率因系统而异,尤其密切依赖于气体密度。未来应针对代表性、邻近的碎片盘进行更详细的分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.10042,
  title  = {Dynamics of cold circumstellar gas in debris disks},
  author = {Can Cui and Sebastian Marino and Quentin Kral and Henrik Latter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.10042},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 9 figures, submitted to MNRAS and revised