恒星形成区的远紫外与极紫外辐射场及其导致的星盘破坏
地球与行星天体物理
2021-01-20 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
行星形成的初始阶段通常发生在寄主恒星仍位于(相对)致密的恒星形成区时,此时外部环境效应可能对理解行星形成过程的结果十分重要。特别地,含有大质量恒星的恒星形成区具有强烈的远紫外(FUV)与极紫外(EUV)辐射场,可通过光蒸发诱发原行星盘的质量损失。本文中,我们对一系列初始条件下的恒星形成区 N 体模拟中预期的 FUV 与 EUV 场进行了参数空间研究。随后,我们利用近期发表的模型来确定原行星盘因光蒸发导致的质量损失。我们尤其关注改变恒星形成区的初始空间结构程度、初始位力比以及初始恒星密度的影响。我们发现,即便区域的恒星密度低至银河系场区,由于中质量与大质量恒星(>5Msun)的存在,恒星形成区的 FUV 场仍远高于星际介质。这些强辐射场导致原行星盘的气体成分在 1 Myr 内被破坏,意味着气态巨行星必须要么形成极快(<1 Myr),要么只在如金牛座般不含中质量或大质量恒星的恒星形成区中形成。后一情景与太阳系陨石证据直接矛盾,后者表明太阳及其原行星盘诞生于大质量恒星近旁。
引用
@article{arxiv.2101.04130,
title = {Far and extreme ultraviolet radiation fields and consequent disc destruction in star-forming regions},
author = {Richard J. Parker and Rhana B. Nicholson and Hayley L. Alcock},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04130},
year = {2021}
}
备注
18 pages (including two short appendices), 6 Fgiures in main paper, accepted for publication in MNRAS