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湍流与环星盘的特性

太阳与恒星天体物理 2024-06-17 v1 地球与行星天体物理 星系天体物理

摘要

我们利用考虑Kolmogorov 和 Burger 类型湍流的引力湍流核心坍缩的水动力学模拟,研究环星盘(CD)的性质。我们报告称,在Kolmogorov 规范下比Burger 类型湍流更常见大质量盘。两种情况下,都形成大约 \sim 15 au 半径的大量盘。然而,Kolmogorov 湍流情形下的半径大于 15 au 的延伸盘数量显著多于Burger 类型湍流。两种湍流范式总体上产生盘半径范围分别为 7 au - 30 au 和 13 au - 39 au。相应的盘质量范围为 30.37 MJupM_{\rm Jup} - 0.92 M_{\odot} 和 2.09 MJupM_{\rm Jup} - 0.13 M_{\odot}。此外,MdiscM_{\rm disc}/MstarM_{\rm star} 的比值在Kolmogorov 类型湍流模型中高于Burger 类型湍流模型。我们在探索的初始温度范围(8 K - 14 K)和湍流类型下,未发现 RdiscR_{\rm disc}MdiscM_{\rm disc} 之间存在任何相关性。对于这些初始热力学变化,湍流环星盘结构不显示湍流扩散的迹象。尽管如此,亚声速和超声速速度迁移会导致降落气体的特定角动量(AM)发生变化,尤其是半径 \sim 16 au - 21 au 之间的盘。环星盘的径向轮廓与初始条件不相关。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.09594,
  title  = {Turbulence and the characteristics of circumstellar discs},
  author = {R. Riaz and D. R. G. Schleicher and S. Vanaverbeke and R. Klessen and J. Saavedra-Bastidas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.09594},
  year   = {2024}
}