带现实冷却函数盘中引力不稳定性的非线性结果

我们考察了在具有现实冷却函数的厚质盘中引力不稳定性的非线性结果。我们采用一种局部、razor薄且无磁化的数值模型。忽略外部照射。冷却通过基于低温鲁伦德均值透过率的解析拟合的单区间模型计算。该模型有两个参数：初始面密度Sigma_0和旋转频率Omega。我们遍历了参数空间并发现：(1)当t_c,eff Omega = 1时盘发生碎片化，其中t_c,eff为有效冷却时间，定义为模型的平均内部能量除以平均冷却率。这与使用简化冷却函数的早期结果一致。(2)初始冷却时间t_c0或一个Q=1的均匀盘与非线性结果中的t_c,eff相差数个数量级。这种差异由温度下透过率的尖锐变化引起。因此，t_c0 Omega = 1的条件并不一定指示碎片化将发生的位置。(3)t_c,eff与t_c0之间的最大差异发生在透过率间隙附近，此时尘埃缺失且氢主要为分子形态。(4)在强照射极限下，盘为等温过程；我们发现等温版本的模型在Q<1.4时会发生碎片化。最后，我们讨论了模型中未包含的一些物理过程，发现大多数情况会使盘更易发生碎片化。我们得出结论，不存在t_c,eff Omega < 1的盘。