大质量偏心过渡盘的气尘流体动力学模拟 I. 气体分布
地球与行星天体物理
2016-05-04 v2 星系天体物理
摘要
受某些大质量过渡盘中观测到的偏心结构启发，我们进行了二维数值模拟以研究大质量盘中的涡旋结构，包括了盘自引力的影响以及由偏心结构使中心星偏离系统质心所引起的间接力。当仅包含间接力时，我们确认了Mittal & Chiang (2015)的发现：只要盘与恒星质量比大于1%，涡旋变得更强且可宽逾两个压力标高，如此宽的涡旋能在盘中激发强密度波从而快速向内迁移。然而，当模拟中还考虑盘自引力时，自引力对涡旋结构起更主导作用。我们确认当盘Toomre Q参数小于pi/(2h)（其中h为盘的纵横比）时，涡旋被显著削弱且其向内迁移急剧减慢。最重要的是，当盘足够大（例如Q~3）时，我们发现偏心气体结构以显著慢于局部开普勒速度的速度绕星运行。这种亚开普勒图样速度可导致尘粒集中在偏心气体结构之外的半径处（如论文II所示）。总体而言，盘自引力调节大质量盘中的涡旋结构，且大质量盘内涡旋中气体与尘埃分布之间的径向偏移可由未来观测探测。
引用
@article{arxiv.1511.03497,
title = {Gas and dust hydrodynamical simulations of massive lopsided transition discs - I. Gas distribution},
author = {Zhaohuan Zhu and Clément Baruteau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.03497},
year = {2016}
}
备注
10 pages, 7 figures, accepted for publication in MNRAS