关于非等温Bonnor-Ebert球体的稳定性

目的：我们旨在推导非等温Bonnor-Ebert球体的稳定性条件，并比较临界非等温与等温气体球体的物理性质。这些构型可作为引力坍缩前前恒星核的模型。方法：通过构建边界压力对核体积的导数表达式，推导非等温球体的稳定性条件。温度分布通过辐射传输计算确定。基于稳定性分析，我们推导了质量范围0.1-5.0 M_sun的临界核的物理参数。此外，简要检查了约木星质量核的性质。结果：在低质量端，临界非等温球体的中心密度较低，物理半径略大于相应的等温球体（即具有相同质量和平均温度的球体）。随着中心密度升高，朝向核中心的温度下降在更小质量时变得更陡。斜率取决于所采用的尘埃模型。我们发现，对于极低质量核（< 0.2 M_sun），临界无量纲半径增加到等温值xi_0 = 6.45以上。然而，在所研究的质量范围内，变化在等温值的5%以内。结论：给定质量下，非等温与等温Bonnor-Ebert球体的密度结构相当相似。然而，当前模型预测相同物理半径下的平均温度存在明显差异。特别是对于低质量核，温度梯度可能对化学过程和观测到的谱线发射有影响。我们还发现，半径小于100 AU的流体静力学平衡木星质量核，其边界压力将远高于星际空间中的典型压力。