引力不稳定原恒星盘抛射气态团块

我们研究年轻原恒星盘中通过引力碎裂形成的气态团块的动力学，聚焦于通过多体引力相互作用从盘中被抛出的碎片。采用数值流体动力学模拟研究由质量在 1.1–1.6 M_sun 范围内的旋转前恒星核坍缩形成的年轻原恒星盘的演化。我们模型中形成的原恒星盘经历由母体坍缩核持续质量加载驱动的引力碎裂。在早期演化中，少量碎块可从盘中被抛射，但低质量碎块（<15 M_Jup）在穿过盘和坍缩核时消散，形成壮观的弓形结构。幸存抛射的最小质量碎块（21 M_Jup）跨行星质量极限，而质量最大的抛射碎块（145 M_Jup）可破裂成若干块，导致在棕矮星质量范围内抛射宽间距双星团块。约一半抛射碎块受引力束缚，大多数由自转支撑抵抗引力，且所有碎块的比角动量远高于棕矮星的预期值。我们发现抛射碎块的内部结构与通过云核碎裂形成的引力收缩团块的预期结构不同，这有助于区分其起源。碎块抛射是质量较大原恒星盘固有的重要过程，它产生自由漂浮的前棕矮星核，调节盘和恒星质量，并可能用加工过的尘埃和复杂有机物富集星团内介质。