宽距与密近双星系统的形成情景

本文利用三维电阻性 MHD 嵌套网格模拟研究了碎裂和双星形成过程。从一个在均匀磁场中旋转的 Bonnor-Ebert 等温云出发，我们计算了从分子云核 ($n=10^4$ cm$^{-3}$) 到恒星核 ($n \simeq 10^{22}$ cm$^{-3}$) 的云演化过程。我们计算了 147 个模型，具有不同的初始磁能、转动能和热能，以及非轴对称扰动的振幅。在坍缩云中，碎裂主要受初始转动能与磁能之比的控制，而与初始热能和非轴对称扰动振幅无关。当云具有相对于磁能较大的转动能时，碎裂发生在低密度演化阶段 ($10^{12}$ cm$^{-3} < n < 10^{15}$ cm$^{-3}$)，间距为 3-300 AU。在此阶段出现的碎片预计会演化成宽距双星系统。另一方面，当初始云具有相对于转动能较大的磁能时，低密度演化阶段不会发生碎裂。在这些云中，碎裂仅发生在高密度演化阶段 ($n > 10^{17}$ cm$^{-3}$)，此时云在 $10^{12}$ cm$^{-3} < n < 10^{15}$ cm$^{-3}$ 期间因欧姆耗散经历了显著的磁场减弱。在此阶段出现的碎片间距小于 0.3 AU，预计会演化成密近双星系统。结果我们发现两个典型的碎裂时期，导致了不同的恒星间距。尽管这些典型间距在随后的气体吸积阶段会受到扰动，但我们可能在极年轻的恒星群中观测到双星间距的两个峰值。