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光蒸发原行星盘的长期演化

太阳与恒星天体物理 2015-06-16 v2 地球与行星天体物理

摘要

我们利用一维双区盘模型进行计算,以研究星周盘的长期演化。特别是,我们采用了已发表的光蒸发公式,并考察仅凭光蒸发损失(结合原恒星云初始角动量的变化范围)是否能解释光学厚尘埃盘频率随年龄增长而下降的观测现象。在我们探索的参数空间中,盘具有吸积和/或非吸积的过渡阶段,持续时间约为其寿命的 20\lesssim20 %,这与观测统计数据 reasonably 吻合。假设光蒸发控制盘的清除过程,我们发现云的初始角动量分布需要偏向于缓慢旋转的原恒星云核。同样,假设内盘通过光蒸发消散,我们推测这种偏斜的角动量分布是快速旋转云核碎裂成双星或多星系统的结果。吸积和非吸积过渡盘在 M˙Rwall\dot{M}-R_{\rm wall} 平面上显示出不同的演化路径,这可能解释了两类种群之间观测性质的差异。然而,我们进一步发现,将光蒸发率向下缩放 10 倍会使盘难以在观测到的时间尺度上被清除,这表明光蒸发损失的精确值对于设定清除时间至关重要。虽然我们的结果仅适用于纯光蒸发损失(加上盘吸积),但对于行星优先在约 10 AU 半径处清除盘的模型,可能存在某些启示。

关键词

引用

@article{arxiv.1307.2585,
  title  = {Long-term Evolution of Photoevaporating Protoplanetary Disks},
  author = {Jaehan Bae and Lee Hartmann and Zhaohuan Zhu and Charles Gammie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1307.2585},
  year   = {2015}
}

备注

38 pages, 16 figures, 2 tables, Accepted for publication in ApJ