原行星盘群体合成 I. 约束盘参数以重现盘观测结果

背景。原行星盘是行星的诞生地。最近的研究强调了恒星质量采样在从观测到的有盘恒星比例确定盘寿命中的作用。低质量恒星倾向于拥有寿命更长的盘，允许通过固体吸积形成行星。观测还揭示了恒星（和亚恒星）质量与吸积率之间的强相关性，通常遵循 $\dot{M}\propto M_\star^2$。目标。我们旨在识别盘演化模型的最优参数，使其能够重现年轻恒星群体中观测到的盘比例和吸积率。方法。我们进行了群体合成研究，探索了粘性参数 $\alpha$ 对恒星质量的不同依赖关系。盘演化包括粘性吸积和光致蒸发（内部和外部）。初始盘质量和半径来自观测驱动的分布，而恒星质量遵循给定的分布，并引入了随时间变化的恒星形成率（SFR）。结果。匹配观测到的盘比例和吸积趋势要求 $\alpha$ 随恒星质量增加。外部光致蒸发对于产生高吸积率的低质量盘是必要的，而随时间变化的SFR增强了年轻星团中的吸积，同时延长了年老星团中的盘寿命。恒星质量截断重现了观测盘比例中与距离相关的偏差。结论。恒星和环境效应对于解释原行星盘的观测特性都是必不可少的。依赖于恒星质量的粘性重现了 $\dot{M}$-$M_\star$ 关系，而外部光致蒸发和延展的恒星形成历史塑造了不同环境中的吸积率分布。