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磁制动驱动的原双星轨道与质量比演化

太阳与恒星天体物理 2015-06-11 v2

摘要

大多数恒星存在于多星系统中,尤其是双星系统。双星的形成和早期演化是恒星形成中长期存在且尚未完全理解的问题。特别是,在恒星形成核中观测到的磁场如何塑造双星特征,仍然相对未被探索。我们使用 ENZO-MHD 代码进行了数值演示,表明观测强度的磁场可以剧烈改变双星系统的两个基本量:两颗子星的轨道分离和质量比。我们的计算集中在原恒星质量吸积阶段,即在一对恒星“种子”已经形成之后。我们发现,在磁化程度达到现实水平的致密核中,原双星吸积气体的角动量因磁制动而大大减少。与无磁情况相比,强制动物质的吸积使原双星分离度大幅缩小。磁制动还通过产生低比角动量气体并优先吸积到主星而非伴星上,改变了不等质量原双星的质量比演化。这与先前发现的从无磁包层吸积的原双星优先吸积到伴星上(倾向于驱动质量比趋向于 1)的情况形成对比。此外,磁场极大地改变了原双星吸积流的形态和动力学。它抑制了在无磁情况下供给原双星的星周盘和环双星盘;取而代之的是,双星由一个快速坍缩且旋转受到强烈制动的伪盘供给。磁制动驱动的双星从其诞生位置向内迁移的过程,可能受到对深埋原双星轨道分布的高分辨率观测的约束,尤其是利用 ALMA 进行的观测。

关键词

引用

@article{arxiv.1210.2308,
  title  = {Orbital and Mass Ratio Evolution of Protobinaries Driven by Magnetic Braking},
  author = {Bo Zhao and Zhi-Yun Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1210.2308},
  year   = {2015}
}

备注

31 pages, 10 figures; Accepted by ApJ