反身不稳定性：天体物理盘中大尺度$m=1$模式的指数增长

我们报告了在恒星周围气体盘中发现的线性、非轴对称、全局不稳定性，这可能与其他天体物理盘相关。它采取$m=1$模式的形式，在盘密度分布中增长，同时恒星质心距离以特征时间尺度（比轨道周期长数个数量级）呈指数增长。我们展示了使用各种代码和数值方法进行的流体动力学模拟结果，使用质心或恒星中心参考系，考虑或不考虑盘的自引力：所有模拟一致显示一个不稳定模式呈指数增长。当且仅当在模拟中不考虑由于盘不对称性引起的恒星反身运动时，不稳定性才会消失。出于这个原因，我们将这种不稳定性称为反身不稳定性。我们确定了一个可能的反馈回路作为起源，其中恒星的加速度激发了盘的偏心率，在密度分布中产生$m=1$模式，该模式反过来又拉动恒星。不稳定性的增长时间尺度随着盘质量的增加而减小，对于盘与恒星质量比为百分之几的情况，约为几百个轨道周期。如果这确实是物理现象，而不是我们使用的所有代码共有的数值伪影，那么反身不稳定性可能对原行星盘演化和行星形成产生巨大影响。