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低质量恒星周围的大质量原行星盘

太阳与恒星天体物理 2020-04-15 v3 地球与行星天体物理 星系天体物理

摘要

我们使用一组SPH模拟来研究原行星盘受自引力影响的敏感性如何随星盘性质变化。我们还采用不同的恒星光度模型纳入了来自宿主星的被动辐照。轴对称性的临界盘星质量比(我们给出了判据)在低质量恒星情形下显著增大。这可能对增加原Trappist-1系统的潜在质量库具有重要影响,因为即便高效的Ormel等人(2017)形成模型也会受到外部光蒸发等过程的影响,后者可迅速且剧烈地耗尽尘埃库。上述轴对称临界Md/MM_d/M_*的标度关系部分源于Toomre QQ参数对表面密度具有线性依赖(促进不稳定性)而仅对剪切具有M1/2M_*^{1/2}依赖(抑制不稳定性),同时也因为对于给定的Md/MM_d/M_*,热演化依赖于宿主星质量。盘的早期恒星辐照(其光度远高于零龄主序阶段,尤其在低恒星质量时)也能在显著削弱自引力作用方面发挥关键作用,这意味着即便太阳质量恒星也可支撑质量比通常认为可能值高两倍的轴对称盘。我们将判据应用于带螺旋结构的DSHARP盘,发现只要盘对宿主星辐照光学厚,自引力即可解释观测到的螺旋。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.06225,
  title  = {Massive discs around low-mass stars},
  author = {Thomas J. Haworth and James Cadman and Farzana Meru and Cassandra Hall and Emma Albertini and Duncan Forgan and Ken Rice and James E. Owen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.06225},
  year   = {2020}
}

备注

21 pages, Accepted for publication MNRAS