四群体模型：一种前星子碰撞的新分类方案

在星子形成的碰撞增长图景中，从厘米级前星子到千米级星子的增长步骤仍不清楚。由高度多孔的前星子形成更大天体可能因破坏性碰撞中的碎裂与伴随压实的相互反弹而受阻。然而，需要适量的碎裂来解释晚期金牛T型星盘中所观测到的尘埃特征。因此，需要关于前星子碰撞结果的详细数据，且必须以合适且精确的格式呈现。我们提出并应用一种基于四个碎片群体定量特征的前星子碰撞新分类方案：最大碎片、第二大碎片、一个幂律群体和一个亚分辨率群体。对于前星子碰撞的模拟，我们采用SPH数值方案，并扩展用于模拟多孔固体天体。通过实验室基准实验，该模型此前已被校准并测试，能够正确模拟宏观高度多孔二氧化硅尘埃聚集体的压实、弹跳和碎裂行为。研究表明，以往对碰撞数据进行映射的尝试过于侧重于定性分类为粘附、弹跳和碎裂事件。我们证明，四群体模型涵盖了所有以往的分类，并额外允许过渡状态。这是因为它基于每个群体的定量特征属性，如质量、动能和填充因子。作为四群体模型适用性和能力的演示，我们利用它来展示一项关于碰撞速度对中等孔隙率聚集体正面碰撞影响的研究结果。