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中等质量恒星周围的行星形成 I:作为恒星质量函数的不同盘演化路径

地球与行星天体物理 2023-11-08 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

原行星盘演化与行星形成的研究主要集中于太阳(及低)质量恒星,因为它们拥有绝大多数已确认系外行星。然而,围绕质量高达 3M\sim3M_\odot 的恒星发现的众多行星,引发了人们对它们如何形成及其宿主盘如何演化的兴趣。我们的目标是通过增进对中等质量恒星周围气体盘演化的认识,服务于未来的行星形成研究。我们研究了受黏滞吸积、中心星的 X 射线与 FUV 光蒸发影响、并考虑恒星演化效应的 13M1 - 3M_\odot 恒星周围原行星盘的长期演化。我们探索了黏滞参数与盘初始质量的不同取值。我们发现盘耗散的演化路径取决于恒星质量。我们的模拟揭示了此前未报道的四种不同的气体盘演化路径,它们是恒星演化的结果,并可能影响尘埃演化与行星形成。随着恒星质量从 1 增至 2M\sim2M_\odot,盘演化从传统的由内向外清除转变为均匀盘演化情形,即光蒸发打开缺口后形成的内盘与外盘在相近时标上消失。随着恒星质量继续增大至 3M\sim 3M_\odot,我们确认了一种称为回归盘演化的独特路径,其中内盘与外盘在缺口打开后重新连接。对于最大质量,我们观察到由外向内盘耗散,即外盘因强 FUV 光蒸发先耗散。回归盘演化尤为突出,因其能够延长盘寿命。除此之外,除低黏滞盘外,盘耗散时标随恒星质量增大而减小。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.03934,
  title  = {Planet formation around Intermediate-mass stars I: Different disc evolutionary pathways as a function of stellar mass},
  author = {María Paula Ronco and Matthias R. Schreiber and Eva Villaver and Octavio M. Guilera and Marcelo M. Miller Bertolami},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.03934},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 13 figures. Resubmitted to A&A after minor revisions