热力学在盘碎裂中的作用

热力学在决定原恒星盘如何碎裂形成行星、褐矮星和低质量恒星的过程中起着重要作用。我们探讨了不同的辐射转移处理方法对碎裂盘模拟的影响。使用了三种辐射转移方案：(i) Stamatellos等人的扩散近似，(ii) Goodwin等人的正压状态方程(EOS)，以及(iii) Bate等人的正压EOS。正压近似捕捉了每个原碎块中心密度和温度的一般演化，但(i)它们没有针对盘中原碎块形成的特定情况进行调整，并且(ii)它们没有考虑对在外盘区域快速形成的原碎块很重要的热惯性效应。因此，当使用正压EOS时，盘中形成的碎块数量及其性质是不同的。这不仅对盘研究很重要，而且对坍缩湍流云的模拟也很重要，因为在许多此类模拟中，恒星形成时伴随着随后碎裂的盘。我们还使用扩散近似，并跟踪每个原碎块的坍缩直至第二核心形成（~10^{-3} g/cm³），研究了原碎块在盘中距中心星不同距离处凝聚方式的差异。我们发现，在更靠近中心星处形成的原碎块往往更早形成，并且从第一核心到第二核心的演化速度比在外盘区域形成的原碎块更快。前者在内盘区域有大量的物质库，可以从中吸积并增加质量。后者吸积更慢，并且温度更高，因为它们通常是在快速、突然的事件中形成的。