低质量原星和其环状星际盘的形成

由于观测和数值挑战，环状星际盘的诞生过程仍不受约束。最近的数值工作表明，小尺度物理——通常被封装在亚网格模型中——在盘的形成和演化中发挥关键作用。这要求采用一种联合方法，即同时研究原星和环状星际盘。我们旨在阐明小尺度物理并约束文献中常选用的亚网格参数，通过解决星盘相互作用。我们进行了一套非常高分辨率的3D辐射-流体力学模拟，这些模拟自洽地描述了从湍流稠密分子云核心坍缩到恒星密度的过程。我们研究原星的诞生、环状星际盘及其早期演化(在原星形成6年以内)。跟随第二次引力坍缩，新生原星迅速达到破裂速度并散射其表面物质，从而形成一个浓热($\sim 10^{3}$ K)、稠密且高度扭曲的环状星际盘。原星嵌入盘中，使得物质可以在不跨越任何冲击前端的情况下流动。环状星际盘的质量迅速超过原星的质量，其运动学由自身引力主导。盘上的吸积高度各向异性，原星主要通过物质沿盘表面滑动而吸积。极端质量通量在比较中可以忽略不计。辐射行为也显示出强烈的各向异性，由于极端吸积冲击显示为超临界，而其赤道对应项为亚临界。我们还发现我们的结果对于初始条件具有惊人的收敛性。这些结果揭示了与原星和环状星际盘演化相关的最小空间尺度的结构和运动学。