不透明度对原行星盘引力稳定性的影响

在本文中，我们考虑了不透明度机制对自引力原行星盘碎裂成束缚天体稳定性的影响。使用自洽的一维黏性盘模型，我们表明局部冷却时间与动力学时间之比Omega*tcool对局部温度有很强的依赖性。我们通过使用SPH代码进行受控数值实验，研究了温度依赖的冷却函数对盘引力稳定性的影响。我们发现，这种冷却函数通过温度扰动的影响提高了盘对碎裂的敏感性——必须增加Omega*tcool的平均值以防止局部变化导致坍缩。我们发现温度依赖性的影响在与尘埃升华相关的“不透明度间隙”中最为显著，在该间隙中，碎裂时的Omega*tcool平均值增加了一个数量级以上。然后，我们利用这一结果，根据半径和吸积率，预测原行星盘将在何处碎裂成束缚天体。我们发现，在没有温度依赖性的情况下，对于半径<~10 AU的区域，需要非常大的吸积率~10^-3 Msun/yr才能发生碎裂，但使用温度依赖的冷却后，这一值降低到10^-4 Msun/yr。我们还发现，如果盘变得光学薄，背景温度较低会增强吸积率<~10^-7 Msun/yr、半径>~50 AU的盘的稳定性。