快速盘吸积和原恒星演化的初条件

http://arxiv.org/abs/1106.3343

小质量原恒星的大部分物质可能是通过一阵一阵的短期快速盘吸积得来的,但直到不久前只假定了恒定或慢变的吸积。

在低温吸积极限,原恒星可能比以前认为的小很多。这会让它们显得小。但本文作者认为快速盘吸积不大可能是冷的。原因有二:观测表明快盘吸积的原恒星半径大;理论表明高吸积率的原恒星盘热且厚。热盘能加热中间的恒星。

原恒星的初始半径可能会有较大变化,这会影响年龄的确定。

吸积 -> 收缩 【需要知道收缩开始时的半径】

很久以前的研究表明对太阳来说初始半径不过主序半径的几倍而已。

这半径对吸积阶段获得的热能敏感。

流体动力学模拟通常假定简单的能量方程。因此多数计算假定了某种初始质量和半径,以及内流率,以分辨出吸积流和热输运。

最自洽的处理假定了球对称内流。但很可能原恒星的大部分质量来自盘吸积。可是盘的结构依赖于粘滞输运的细节。

为了绕过这个难题,把盘吸积热能当成自由参数。与球对称吸积一致,基本上是由于D聚变的开始。

这些研究假定了慢变的吸积率。但实际上未必如此。

快盘吸积可否在冷极限处理?恐怕不行。

快盘吸积能导致原恒星的膨胀而非收缩?

恒星磁球将盘截断?但没观测到吸积激波辐射和磁球内流的迹象。主要的发射线只是外流(蓝移吸收)。

吸积光度L_{\rm acc} = \frac{GM_\ast\dot{M}}{2R_\ast}

在快速冷吸积阶段,吸积光度比中心星体的光度大几个量级。要让冷吸积成立,则不能有太多的吸积能量进入恒星。

快速吸积的物质掉进恒星会加热恒星,这些物质挡光也会加热恒星,这些物质的辐射也会加热恒星。

在这个半径内盘变得热,因而厚:

R_T\sim13\left(\frac{M}{0.3M_\odot}\right)^{0.33}\left(\frac{\dot{M}}{10^{-5}M_\odot\ yr^{-1}}\right)^{0.42}\left(\frac{\alpha}{0.1}\right)^{-0.25}

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