原恒星环境中尘埃颗粒的内部与外部对齐

我们基于辐射力矩（RATs）和力学力矩（METs）的尘埃颗粒对齐框架，研究诱发极大颗粒（VLGs，半径 $a>10\mu$m）的最大惯性矩轴与角动量（${\bf J}$，即内部对齐）以及 ${\bf J}$ 与磁场（即外部对齐）对齐的物理过程。假设颗粒在低$-J$ 和高$-J$ 吸引子处均由 RATs（METs）对齐，我们推导了颗粒对齐临界尺寸的解析公式。对于原恒星核，我们发现超巴尼特弛豫可诱导由 RATs（METs）在高$-J$ 吸引子处对齐的、含大铁包裹体的 VLGs 实现高效内部对齐。相反，非弹性弛豫对任意成分的 VLGs 均可高效。对于外部对齐，我们发现含铁包裹体并在高$-J$ 吸引子处对齐的 VLGs 可通过 RATs（$B-$RAT）或 METs（$B-$MET）实现磁对齐，使尘埃偏振成为此类致密区域中磁场的可靠示踪。然而，处于低$-J$ 吸引子的颗粒或无铁包裹体的颗粒沿辐射方向（$k-$RAT）或气流方向（$v-$MET）对齐。对于原恒星盘，我们发现得益于 METs 的加速自旋，外盘中含大铁包裹体的颗粒超巴尼特弛豫可高效，但非弹性弛豫低效。在低-J 吸引子处对齐的 VLGs 可呈 $k-$RAT（$v-$MET）对齐，但在高$-J$ 吸引子处对齐的颗粒很可能呈 $B-$RAT（$B-$MET）对齐。在原恒星盘中，METs 引起的颗粒对齐似乎比 RATs 更为重要。