Chaotic star formation and the alignment of stellar rotation with disc and planetary orbital axes
Chaotic star formation and the alignment of stellar rotation with disc and planetary orbital axes
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混沌恒星的形成以及恒星旋转与盘和行星轨道轴的对齐
DOI：
10.1111/j.1365-2966.2009.15773.x
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发表时间：
2010
影响因子：
4.8
通讯作者：
Bate M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bate M
我们研究恒星旋转轴和恒星周盘轴之间相对角度的演变，该恒星是由湍流分子云塌陷形成的恒星团。这是一个本质上混乱的环境，在物质的速率和角动量以及恒星之间的动态相互作用方面具有可变的吸积。我们发现最终的恒星旋转轴和圆盘旋转轴可能会严重错位，但这主要发生在圆盘因动力相遇而被截断时，因此最终的圆盘旋转轴仅取决于最后落下的物体。这可能会导致行星系统的轨道与恒星旋转轴不重合，但前提是最终的圆盘包含足够的质量来形成行星。我们还研究了内盘旋转轴的时间变化，这可能决定原恒星射流的方向。我们发现，对于较轻的圆盘，例如那些被动态相互作用截断或经历了一段快速吸积期的圆盘，射流方向变化更大。最后，我们注意到恒星吸积物质的角动量的变化意味着此类恒星的内部速度场可能比对齐的差分旋转更复杂。
We investigate the evolution of the relative angle between the stellar rotation axis and the circumstellar disc axis of a star that forms in a stellar cluster from the collapse of a turbulent molecular cloud. This is an inherently chaotic environment with variable accretion, both in terms of rate and the angular momentum of the material, and dynamical interactions between stars. We find that the final stellar rotation axis and disc spin axis can be strongly misaligned, but this occurs primarily when the disc is truncated by a dynamical encounter so that the final disc rotation axis depends simply on what fell in last. This may lead to planetary systems with orbits that are misaligned with the stellar rotation axis, but only if the final disc contains enough mass to form planets. We also investigate the time variability of the inner-disc spin axis, which is likely to determine the direction of a protostellar jet. We find that the jet direction varies more strongly for lighter discs, such as those that have been truncated by dynamical interactions or have suffered a period of rapid accretion. Finally, we note that variability of the angular momentum of the material accreted by a star implies that the internal velocity field of such stars may be more complicated than that of aligned differential rotation.
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