吸积超大质量星周围盘的引力稳定性与碎裂条件
星系天体物理
2019-01-09 v1
摘要
质量约为的超大质量星是红移处观测到的超大质量黑洞起源的有希望的候选者。它们被认为是通过原始气体的快速吸积形成的，尽管这可能受到由引力不稳定性引起的星周盘碎裂所导致的时间变化的阻碍。为了评估碎裂的发生，我们研究了边缘引力不稳定吸积盘的结构，使用稳态一维薄盘模型，并详细处理化学和热过程。受两种超大质量星形成情景（即强紫外辐射背景或重子与暗物质之间的大速度差）的启发，我们分别考虑了两种类型的流，即原子流和分子流，覆盖了中心恒星质量和吸积率的广泛范围。在大部分原子气体流向盘外边界的情况下，碎裂条件表示为吸积率高于临界值，与中心恒星质量无关。另一方面，在分子流的情况下，存在一个临界盘半径，超出该半径盘变得不稳定。根据数值模拟，这些条件似乎勉强满足，表明盘碎裂在超大质量星形成过程中可能是常见的。
引用
@article{arxiv.1901.00007,
title = {Gravitational stability and fragmentation condition for discs around accreting supermassive stars},
author = {Ryoki Matsukoba and Sanemichi Z. Takahashi and Kazuyuki Sugimura and Kazuyuki Omukai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.00007},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 10 figures, accepted for publication in MNRAS