指数放大的磁场消除第三星族原恒星周围的盘碎裂

厘清首代（第三星族）恒星初始质量函数的一个关键遗留问题是吸积盘中形成的次级原恒星的最终命运，具体而言它们是并合还是存活。我们关注宇宙磁场下磁场对首代恒星形成的影响。我们开展了一系列理想磁流体动力学模拟，直至首颗原恒星形成后 1000 年。我们采用刚性状态方程方法而非 sink 粒子技术来表征连接原恒星的磁场结构。在初始 $B_0 = 10^{-20}$ G、$n_0 = 10^4\,{\rm cm^{-3}}$ 的云中，首颗原恒星形成后十年，原恒星周围磁场强度从皮高斯放大至千高斯，与当今恒星强度相同。由于原恒星附近（$\leq\!10$ au）气体在原恒星形成后的第一个十年内经历了数十次轨道旋转，磁场迅速缠绕。随着质量吸积进行，关键磁场区域向外扩展，磁制动消除了在无磁模型中会形成的盘碎裂。另一方面，假设一个角动量较小的气体云，这种放大可能不起作用，因为旋转会更慢。但那样的情况下也不会发生盘碎裂。我们得出结论：宇宙磁场强度（约 $10^{-18}$ G）的指数放大消除了第三星族原恒星周围的盘碎裂。