小尘埃颗粒移除驱动的原恒星盘形成
太阳与恒星天体物理
2016-06-15 v1
摘要
已有研究表明，在轴对称理想磁流体力学极限下，稠密分子云核的现实磁化水平可通过灾难性磁制动抑制旋转支撑盘（RSD）的形成。本研究中，我们从平衡化学网络自洽地计算了非理想磁流体力学效应下 RSD 形成的条件。我们发现，从标准 MRN 分布中移除占主导地位的、与中性物质整体耦合到磁场的大数量极小尘埃颗粒（VSGs，直径约 10 Å 至数百 Å），可使密度低于 10 cm 时的差动扩散增强约 1–2 个量级。包层中增强的差动扩散减少了坍缩进入星周盘形成区域的磁通量。因此，磁制动减弱，更多角动量得以保留。在持续的高角动量流入下，数十 AU 的 RSD 能够形成、存活甚至增长，这取决于宇宙线电离率、磁场强度和旋转速度等其他参数。部分盘在二维（轴对称）模拟中达到自引力并演化为环，在三维中具有碎裂为（紧密）多星系统的潜力。我们得出结论：磁化核中的盘形成对化学过程高度敏感，尤其对尘埃颗粒尺寸敏感。在前恒星阶段或自由落体坍缩期间通过适度的尘埃凝聚/生长移除大数量 VSGs，可显著促进差动扩散并帮助数十 AU 的 RSD 形成。
引用
@article{arxiv.1602.02729,
title = {Protostellar Disk Formation Enabled by Removal of Small Dust Grains},
author = {Bo Zhao and Paola Caselli and Zhi-Yun Li and Ruben Krasnopolsky and Hsien Shang and Fumitaka Nakamura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.02729},
year = {2016}
}
备注
26 pages, 26 figures, 2 tables; submitted to MNRAS