年轻形成中的星周盘的大设计旋臂
太阳与恒星天体物理
2017-01-25 v2 地球与行星天体物理
星系天体物理
摘要
我们使用电阻磁流体动力学模拟研究了坍缩分子云核中星周盘的形成和长期演化。虽然形成的星周盘最初很小，但随着吸积的持续它会不断生长，在 Class-I 阶段结束时其半径可达 200 AU。由于盘内的引力不稳定性，形成了一对大设计旋臂，它们在高度电阻的盘中传递角动量。尽管正如经典理论预期的那样，这些旋臂在几次旋转后消失，但随着盘由于气体吸积很快再次变得不稳定，新的旋臂会反复形成。这种反复出现的旋臂贯穿整个 Class-0 和 I 阶段。随后我们进行了合成观测，并将我们的模型与年轻恒星体 Elias 2-27 最近的观测进行了比较，其星周盘具有大设计旋臂。我们发现我们的理论模型与观测之间吻合良好。我们的模型表明，Elias 2-27 周围的大设计旋臂与由引力不稳定性形成的物质臂相一致。如果此类旋臂普遍存在于年轻星周盘中，则意味着年轻星周盘具有相当大的质量，且引力不稳定性是角动量传输的关键过程。
引用
@article{arxiv.1611.09361,
title = {Grand Design Spiral Arms in A Young Forming Circumstellar Disk},
author = {Kengo Tomida and Masahiro N. Machida and Takashi Hosokawa and Yuya Sakurai and Chia Hui Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.09361},
year = {2017}
}
备注
Accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters. 8 pages, 5 figures. Supplemental movie: http://vega.ess.sci.osaka-u.ac.jp/~tomida/resources/tomida2016movie.avi