FU Orionis 盘爆发：磁死区中触发引力不稳定情形的证据
太阳与恒星天体物理
2023-08-23 v1 地球与行星天体物理
摘要
背景：FUor 爆发是年轻恒星吸积的关键阶段。然而，关于爆发起源的完整机制仍属缺失。目的：我们旨在通过近红外干涉测量直接探测 FU Orionis 恒星本身爆发区的大小及其随时间演化，并将其与该区域的物理模型对比，以约束其不稳定性机制。方法：FU Orionis 一直是近红外干涉测量的常规目标。本文中，我们分析超过 20 年的干涉观测数据，对爆发区进行时间监测，并将其与由一维 MHD 模拟推断的空间结构进行比较。结果：我们从干涉观测测得，爆发区大小变化在 H 和 K 波段与随时间恒定或略微减小的尺寸相容。时间变化和平均尺寸由我们的一维 MHD 模拟一致地再现。我们发现最相容的情形是一种发生在磁分层盘中的爆发模型，其中磁旋转不稳定性（MRI）由死区外缘的引力不稳定性（GI）触发。纯热不稳定性（TI）情形无法再现我们的干涉尺寸，因其仅能在盘内 <0.1 AU 的极紧凑区域维持。MRI-GI 情形可能与增强 GI 的外部扰动相容，例如与恒星伴星的潮汐相互作用，或死区外缘处的行星。结论：由 MRI 湍流驱动的层状盘模型更受青睐，用以解释 FU Orionis 爆发区的空间结构与时间演化。理解这一阶段，为盘演化的早期阶段与内首数 AU 中行星形成过程之间提供了关键联系。
引用
@article{arxiv.2304.13414,
title = {FU Orionis disk outburst: evidence for a gravitational instability scenario triggered in a magnetically dead zone},
author = {G. Bourdarot and J-P. Berger and G. Lesur and K. Perraut and F. Malbet and R. Millan-Gabet and J-B. Le Bouquin and R. Garcia-Lopez and J. D. Monnier and A. Labdon and S. Kraus and L. Labadie and A. Aarnio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.13414},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in A&A