原恒星坍缩的辐射磁流体动力学模拟：低金属丰度环境

在恒星形成涉及的许多物理过程中，辐射转移是关键过程之一，因为它主导着热力学控制。由于金属丰度控制不透明度，它们是影响恒星形成过程的重要环境参数之一。在这项工作中，我利用三维辐射流体动力学和磁流体动力学模拟，研究了太阳金属丰度和低金属丰度（$Z = 0.1 Z_\odot$）环境下的原恒星坍缩。由于辐射冷却在低金属丰度环境中更为有效，第一核心温度更低且熵更低。因此，在低金属丰度云中，第一核心更小、质量更低且寿命更短。因此，在低金属丰度恒星形成云中不太可能发现第一核心。这也意味着第一核心往往更引力不稳定且易于碎裂。尽管金属丰度存在巨大差异，但在球对称和磁化模型中，第二次坍缩后形成的原恒星核心的演化和结构对金属丰度的依赖较弱。这是由于氢的解离和电离导致热容变化所致，只要在第二次坍缩期间辐射冷却效应不是非常大，这就是第二次坍缩的普遍结果。另一方面，不同金属丰度的效应在无磁场的旋转模型中更为显著，因为它们的演化速度慢于其他模型，因此受辐射冷却的影响更大。