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金牛T星上的磁力矩:吸积系统与非吸积系统之比较

太阳与恒星天体物理 2020-11-18 v1

摘要

经典金牛T星(CTTs)与其周围吸积盘发生磁相互作用,该过程被认为调节着它们的自转演化。在本工作中,我们计算作用于CTTs恒星表面的力矩,这些力矩来自不同的吸积(吸积漏斗)与抛射(星风与磁层抛射)流动分量。此外,我们比较了孤立星与吸积星两种不同系统中由星风引起的磁制动。采用2.5D磁流体力学、时间依赖、轴对称的模拟。两个系统的星风均为热驱动。在星盘相互作用(SDI)模拟中,吸积盘为开普勒式、黏滞且电阻性的。针对每个系统给出两组模拟。我们发现,在经典金牛T星系统中,磁层抛射的存在限制了星风的膨胀,导致外流呈沙漏形几何。此外,吸积柱的形成改变了星风所利用的开放磁通量大小。这些效应对星风性质有强烈影响,我们表明星盘相互作用系统中的星风制动比孤立系统更高效。我们还推导了在宽磁场强度范围内,SDI系统中直接对恒星表面施加力矩的各流动分量的力矩标度关系。在所有进行的SDI模拟中,星风抽取的质量吸积率小于2%,且盘被截断至共转半径的66%以内。所有模拟均显示净自旋加速力矩。为实现恒星自转平衡,我们需要质量更大的星风或截断于更接近共转半径的盘,后者通过磁层抛射提高力矩效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.00940,
  title  = {Magnetic torques on T Tauri stars: accreting vs. non-accreting systems},
  author = {G. Pantolmos and C. Zanni and J. Bouvier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00940},
  year   = {2020}
}

备注

18 pages, 11 figures, accepted for publication in A&A