电离：星形成区平均盘尺寸差异的一种可能解释

在年龄相近的星形成区中对原行星盘的调查揭示了某些区域间平均盘质量存在显著差异。例如，猎户座星云团（ONC）和南冕座（CrA）中的盘平均而言比在Lupus、金牛座、蝘蜓座I或蛇夫座中观测到的盘更小。与以往研究盘在演化晚期被截断的模型不同，我们探究在质量更大的星形成区中，盘是否可能由于电离率增强而在诞生时就具有系统性的更小尺寸。假设不同的宇宙线电离率，我们利用化学网络计算双极扩散和欧姆耗散的电阻率，并进行二维非理想磁流体动力学原恒星坍缩模拟。更高的电离率导致更强的磁制动，从而形成更小的盘。考虑到近期关于原恒星作为宇宙线锻造厂的发现，并仅在坍缩阶段考虑轻微衰减，我们表明在如ONC或CrA这样的星形成区中较高的平均宇宙线电离率可以解释在这些区域中探测到更小盘的现象。我们的结果表明，平均而言更高的电离率导致更小盘的形成。因此，在年龄相近区域中更小的盘可能是不同电离程度的结果，而未必完全由外部光蒸发引起的盘截断所导致。我们强烈鼓励开展能够测量不同星形成区中宇宙线电离程度的观测以检验我们的假设。