نقش سرمایش ذرات گرد و غبار در قرص‌های پیش سیاره‌ای متلاطم گرانشی

Abstract

ساختار ایستای یک قرص خود- گرانشی متلاطم با در نظر گرفتن سرمایش ناشی از حضور ذرات گرد و غبار مورد بررسی قرار می‌گیرد. در توافق با شبیه‌سازی‌های عددی قرص‌های خود- گرانشی که تاکنون انجام شده است، پارامتر تومره در آستانه مقدار بحرانی‌اش ثابت فرض می‌شود؛ اما ضریب وشکسانی تلاطمی از آهنگ سرمایش سامانه به دست می‌آید. کمیت‌های فیزیکی قرص را به صورت تابعی از مختصه شعاعی به دست می‌آوریم. نشان می‌دهیم که ساختار کلی قرص به دو ناحیه تقسیم می‌شود به طوری که بخش درونی از نظر نوری ضخیم؛ و بخش بیرونی از نظر نوری نازک است. از سوی دیگر، مدلی که ارائه می‌کنیم نشان می‌دهد که هر چه آهنگ برافزایش جرم بیشتر باشد، نقش سرمایش گرد و غباری بیشتر است. نشان می‌دهیم که ضریب وشکسانی تلاطمی با فاصله زیاد می‌شود، ولی این ضریب در ناحیه درونی به دلیل سرمایش گرد و غباری کاهش می‌یابد. سپس جرم تکه‌های ناشی از ناپایداری گرانشی در شعاع خود- گرانشی را تعیین می‌کنیم. نشان می‌دهیم که سرمایش گرد و غباری در آهنگ برافزایش زیاد، شعاع خود- گرانشی را افزایش می‌دهد؛ در حالی که در آهنگ برافزایش کم، سرمایش گرد و غباری، باعث کاهش شعاع خود- گرانشی می‌شود.