The Milky Way as modeled by Percolation and Superbubbles
银河系的螺旋结构可以用渗流理论来模拟，其中的活动带是由许多超新星演化而产生的。在这里，我们假设相反的是，这个过程是由超级泡沫（SB）触发的，超级泡沫是多个SN的结果。第一个热模型考虑到爆裂阶段，它在一个恒定密度的介质中演变，和随后的绝热膨胀，它在一个介质中演变，密度沿银河系的高度递减。第二个冷模型如下SB在自引力介质中的薄层中的动量守恒的框架中的演变。热模型和冷模型的数值流体动力学的结果进行了比较。本文报道了对GW~46.4+5.5、古尔德带和银道面的模拟。提供了图像的基本理论，其允许再现在所观察到的SB的中心处可见的孔。
2017-10-02 astro-ph.GA
Evolution and distribution of superbubbles in simulated Milky Way-like galaxies
本研究利用高分辨率模拟系统研究了类银河系星系中超级气泡的演化与分布，发现其尺寸呈双峰分布且性质对亚网格模型敏感，可用于约束星系形成模型。
2024-03-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion disk dynamics: α-viscosity in self-similar self-gravitating models
目的：本文研究了α粘滞系数在自相似模型中对自引力盘的适用性，重点研究了活动星系核盘的自引力盘。研究方法：我们使用自相似的方法来简化所产生的偏微分方程的演化方程，然后使用数值标准程序求解。结果：我们找到了自引力α盘动力学演化的自相似解，并导出了有意义的物理量。在圆盘的开普勒部分，我们的模型与标准的定态α圆盘理论是一致的，并且在整个自引力区都是自洽的。整个盘的正吸积率需要高度的自引力。结合吸积率的时间下降和它的低量，该模型禁止大的中心质量的增长。结论：α粘滞度不能解释活动星系核中超大质量黑洞（SMBH）整个质量谱的演化。然而，考虑到所涉及的尺度，它似乎适合于模拟原行星盘。关键词：吸积，吸积盘，湍流，流体力学，方法：分析
2016-02-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Local stability criterion for self-gravitating disks in modified gravity
我们研究了自引力流体和恒星盘的局部稳定性的背景下，修改的重力理论，预测一个Yukawa类项的引力势的质点。我们调查的效果，这样一个Yukawa的长期自引力盘的动力学。更具体地说，我们调查的后果，存在这个长期的自引力盘的局部稳定性。事实上，我们推导出一个广义版本的Toomre的局部稳定性判据的dilemma旋转磁盘。这个标准比原来的标准复杂，因为它取决于磁盘的物理性质。在修正引力理论（MOG）的情况下，我们使用目前确认的值为该理论的自由参数，写在一个更熟悉的方式与Toomre的标准相比，广义Toomre的标准。这一推广的Toomre判据可用于计算机模拟研究恒星盘和流体盘的全局稳定性。
2014-05-25 astro-ph.GA
Local stability of self-gravitating disks in $f(R)$ gravity
在度规$f(R)$引力的框架下，我们找到了旋转自引力圆盘表面紧密缠绕螺旋密度波传播的色散关系。此外，新的Toomre一样的差分旋转磁盘的稳定性准则已被推导出流体和恒星磁盘。
2015-06-02 astro-ph.GA gr-qc
CHANG-ES XXI. Transport processes and the X-shaped magnetic field of NGC 4217: off-center superbubble structure
为了更好地了解宇宙射线和磁场对边旋星系盘晕界面的影响，我们利用CHANG-ES在6 GHz（C波段）和1.5GHz（L波段）两个频率的射电观测资料，研究了边旋星系NGC 4217的射电连续晕、磁场和宇宙线的输运过程。以及150 MHz的LOFAR补充数据和X射线钱德拉数据。NGC 4217显示了一个大尺度的X形磁场结构，覆盖了星系的大部分，平均总磁场强度为9微高斯（通过均分）。利用旋转测度合成（RM合成）在C波段，我们发现，磁盘的磁场的方向指向内。此外，在星系的西北部还存在一个螺旋流出结构，它延伸到晕内近7千秒差距。在星系靠近的一侧观察到更多的偏振发射。通过一个简化的星系盘模型，我们能够解释这一发现，并预测大约75%的边缘螺旋星系将在接近的一侧显示出更高的偏振强度。在C波段的总强度中发现了许多环和壳结构。一个超气泡状的结构在总强度和偏振强度，以及Halpha和光学尘埃丝中都很突出，这可能是星盘中集中恒星形成的结果。与晕相比，盘的通量密度贡献朝向较低频率减小。在三个射频的总强度分布与双分量指数函数拟合。C-波段和L-波段之间的尺度高度的频率依赖性表明平流是主要的CR运输过程。一维CR输运模型（SPINNAKER）表明，平流似乎比扩散更重要。
2020-07-06 astro-ph.GA
Schrödinger Evolution of Self-Gravitating Disks
对自引力盘长期演化的理解是天体物理学经典的突出问题之一。在这项工作中，我们表明，长期的倾斜动力学的几何薄的准开普勒磁盘，与表面密度分布，作为轨道半径的平方根的倒数的比例，描述的时间依赖的薛定谔方程。在这种形式主义的背景下，节点弯曲波对应于准粒子波函数的本征模，被限制在一个无限的正方形井中，其边界由圆盘的径向范围给出。我们进一步表明，自引力盘上的外部长期扰动表现出量子散射理论的数学相似性。利用这一框架，我们导出了一个解析判据的引力刚性的近似开普勒磁盘下的外部扰动。应用该理论的拱盘和银河核进行了讨论。
2018-03-03 astro-ph.EP astro-ph.GA
Self-gravitating razor-thin disks around black holes via multi-hole seeds
本文利用“位移、切割与反射”方法从多孔洞种子解构建 Schwarzschild 黑洞周围稳定、渐近平坦的反向旋转尘埃剃刀薄盘，并推广至带电情形。
2024-05-08 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
The Nature of Small-Scale Perturbation Modes in a Nonstationary Self-Gravitating Disk
Ulugh Beg Astronomical Institute, Uzbekistan Academy of Sciences（乌卢格别克天文台，乌兹别克斯坦科学院）；National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek（米尔佐·乌鲁伯格国立乌兹别克斯坦大学）
本文研究盘状星系早期非稳态阶段小微扰模态的引力不稳定性，通过非线性各向异性模型推导色散方程并数值分析，确定了不稳定性性质及增长率比较。
2026-09-14 astro-ph.GA
Spectral Appearance of Self-gravitating Disks Powered by Stellar Objects: Universal Effective Temperature in the Optical Continuum and Application to Little Red Dots
Princeton University（普林斯顿大学）；Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Flatiron Institute（平顿研究所）
研究自引力盘的光谱特征，发现其具有通用有效温度，可解释小红点的光学连续体特性，并提出盘Hayashi极限对盘光谱温度的影响。
2026-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Three dimensional evolution of SN 1987A in a self-gravitating disk
在星际介质（ISM）中引入指数或幂律梯度，使得在薄层近似的框架下，超新星遗迹（SNR）的演化具有非对称性。不幸的是，ISM的指数梯度和幂律梯度都没有明确的物理意义。相反，物理学可以很好地用一个等温的自引力粒子盘来表示，它的速度处处都是麦克斯韦的。.我们推导出一个法律的运动在框架内的薄层近似与控制参数的扫掠质量。光子的损失，往往被忽略的薄层近似，通过速度依赖性建模。开发的框架适用于SNR 1987 A和三个观测到的环进行了模拟。
2013-06-06 astro-ph.GA
Global stability of self-gravitating disks in modified gravity
我们研究了自引力盘的全局稳定性的背景下修改的重力（MOG）使用N体模拟。这个理论是一个相对论性的标量-张量-矢量引力理论，用来解决暗物质问题。在弱场极限下，MOG具有两个自由参数$α$和$μ_0$，这两个参数已经用旋涡星系的自转曲线数据确定。恒星自引力盘的演化，更具体地说，酒吧不稳定性MOG的研究和牛顿的情况下相比。我们的模型具有指数和Mestel样的表面密度为$Σ\propto \exp(-r/h)$和$Σ\propto 1/r$。它被发现，令人惊讶的是，磁盘是更稳定的对杆模式在MOG比在牛顿引力。换句话说，棒的生长速率实际上比牛顿圆盘慢。此外，我们表明，这两个自由参数，即$α$和$μ_0$，有稳定的效果。换句话说，这些参数的增加将降低棒材的生长速率。
2017-03-17 astro-ph.GA gr-qc
Photometry and Kinematics of Self-Gravitating Eccentric Nuclear Disks
仙女座星系拥有一个细长的核心，（至少）有两个不同的亮度峰值。双核可以解释为在围绕中心黑洞的轨道上，有一个厚厚的、近轴排列的恒星偏心核盘。几个邻近的早型星系有类似的不对称核特征，表明可能存在偏心核盘。我们创建模拟的光度（表面密度）和运动学（视线速度）地图偏心核盘使用N体模拟。我们从不同的视线成像我们的模拟，以便将它们分类为双核，偏移核，和中心核。我们探讨了质量分离对光度图的影响，发现较重的恒星集中在较亮的峰值。偏心核盘中的平均视速度值低于围绕超大质量黑洞的圆环。速度色散值更高，在超大质量黑洞的位置达到峰值，这通常与测光中的峰值不匹配。
2021-08-06 astro-ph.GA
Multi-scale simulations of black hole accretion in barred galaxies: Self-gravitating disk models
由于中心棒的非轴对称势，棒旋星系除了形成其特有的旋臂和棒外，还在薄气盘中形成了各种结构，如核环、内螺旋和尘埃带。这些内千秒差距的结构对于解释和理解黑洞的进食速率是非常重要的。本工作的目的是研究螺旋星系中的恒星棒对薄的自引力气体盘的影响。我们主要研究气体在中心超大质量黑洞上的吸积及其随时间的演化。我们进行多尺度模拟同时解决银河盘和吸积盘周围的中央黑洞。在所有的模拟中，我们改变初始气盘质量。作为附加参数，我们选择用于等温模拟的气体温度或用于非等温模拟的冷却时间尺度。吸积要么是由引力不稳定的或凝聚的吸积盘驱动，要么是由强激波中的能量耗散驱动。大多数模拟表明，在千秒差距尺度的气体流量的中央吸积盘（$r< 300~\mathrm{pc}$）的外边界处的吸积率的强烈依赖性。最终的黑洞质量在$1.6~\mathrm{Gyr}$之后达到$\sim 10^9 M_\odot$。我们的模型显示了爱丁顿极限的预期影响，并在相应的子爱丁顿极限的增长率下降。
2018-03-07 astro-ph.GA
Exploring the Dust Content of Galactic Winds with Herschel. I. NGC 4631
我们提出了一个详细的分析，深远红外观测附近的边缘上的恒星形成星系NGC 4631获得的赫歇尔空间天文台。我们的PACS图像在70和160微米显示了丰富的复杂的细丝和烟囱状的功能，延伸到6千秒差距以上的星系平面的投影距离。PACS的特征通常与在该星系中观察到的面外Halpha、射电连续谱和软X射线特征相匹配，表明该星系存在由恒星形成调节的紧密盘晕连接。另一方面，在SPIRE 250，350和500微米数据中检测到的较大尺度的较冷尘埃成分的形态与先前在NGC 4631中报告的平面外H~I流相匹配，并表明潮汐起源。PACS 70/160比率在该星系核上方的中央~3.0 kpc区域（“超级气泡”）升高。逐像素分析显示，该区域的尘埃具有更高的温度和/或具有更陡光谱指数（β> 2）的发射率，这可能是超级气泡中更恶劣环境的结果。盘中的恒星形成似乎在能量上不足以将物质从盘中提升出来，除非它在过去更活跃，或者超级气泡区域的尘埃与气体的比率高于银河系的值。光环中的一些尘埃也可能是从附近的同伴那里被潮汐剥离的，或者是通过星系间的相互作用从盘中被提起的。
2015-02-26 astro-ph.GA
Exploring the Dust Content of Galactic Halos with Herschel III. NGC 891
我们目前的深远红外观测附近的边缘星系NGC 891获得的赫歇尔空间天文台和斯皮策太空望远镜。这些地图证实了检测到来自内环星系介质（晕）的热发射，并在空间上解析了尘埃超级气泡和尘埃刺（暗条）。尘埃的晕成分的温度低于盘的温度，但在直径约8.0 kpc的区域内增加，从盘的一侧垂直延伸至少7.7 kpc，我们称之为超级气泡，因为它与热X射线发射和同步加速器尺度高度的最小值有关。这种外流正在突破厚盘并发展成星系风，这是特别令人感兴趣的，因为NGC 891不被认为是星暴星系;恒星形成率表面密度为0.03 Msun/年每平方千秒差距，气体分数仅为10%，表明风形成的阈值低于以前的工作。我们的结论是，恒星形成的表面密度是足够的超级气泡井喷到晕，但宇宙射线电子可能发挥关键作用，在确定这种流出发展成一个喷泉或逃离引力势。尘埃突中的高尘埃-气体比表明，这些物质是通过微晕与NGC 891的盘碰撞而被拉出NGC 891的。我们的结论是，NGC 891提供了一个例子，反馈和卫星相互作用的尘埃运输到一个典型的星系晕。
2020-12-16 astro-ph.GA
The Case Against Dark Matter and Modified Gravity: Flat Rotation Curves Are a Rigorous Requirement in Rotating Self-Gravitating Newtonian Gaseous Disks
通过解析求解各种类型的有旋转的Lane-Emden方程，我们发现了两个新的旋转的、自引力的、处于平衡状态的气体圆盘的耦合基本性质：平均而言，等温盘必须在其赤道平面上的半径$x$上表现出严格的幂律密度分布，其形式为$A x^{k-1}$，其中$A$和$k-1$是积分常数，和“平坦”的旋转曲线，精确地像在螺旋星系盘中观察到的那样。平均而言，多变盘必须表现出$\left[\ln(A x^k)\right]^n$形式的严格密度分布，其中$n$是多变指数，以及由上不完全伽马函数的平方根描述的“平坦”旋转曲线。所谓“平均”，我们的意思是，不管所选择的边界条件如何，实际的轮廓必须在解析奇异平衡解的严格平均轮廓附近振荡并保持接近。我们称这种奇异解为微分方程的“内禀”解，因为它们是二阶方程本身所要求的，与柯西问题无关。这些结果直接适用于长期以来被认为是等温的气体星系盘和原行星盘在其演化的扩展等温和绝热阶段。在银河系气体动力学中，它们有可能以一种彻底的方式解决暗物质-修正引力的争议，因为它们使这两种假设都变得不必要。在原行星盘研究中，他们为观测者提供了强大的新探测工具，因为他们预测了径向密度分布和自引力盘在其非常早期（前0级，也许是最年轻的年轻恒星类天体）演化阶段的旋转曲线之间的清晰而简单的联系。
2015-10-24 astro-ph.GA
The chemical evolution of self-gravitating primordial disks
数值模拟显示，在宇宙中第一个结构的组装过程中，特别是在波普的形成过程中，自引力原始盘的形成。III和超大质量恒星。它们随后的演化预计将对确定第一个宇宙学物体的质量尺度至关重要，这取决于气体的温度和主要的冷却机制。在这里，我们推导出一个单区框架来探索这种磁盘的化学演化，并表明粘性加热导致最初的分子气体的碰撞解离。在10天文单位（1000天文单位）的尺度上，当中心质量为10 M太阳（10^4 M太阳），吸积速率为10^{-1} M太阳/年^{-1}时，这种效应是相关的，并提供了大量的热量输入来稳定盘。如果气体最初是原子的，它在进一步的演化过程中保持原子状态，粘性加热的影响就不那么显著了。额外的热支持与超大质量物体的形成特别相关，例如第一个超大质量黑洞的祖先。因此，粘性加热的稳定作用使得需要强辐射背景作为保持气体原子性的手段。
2015-10-08 astro-ph.GA
The Limited Lifetime of Self-Gravitating Accretion Disks In Galactic Centers
University of Kentucky（肯塔基大学）
该研究分析AGN中全局自引力吸积盘的不稳定性，得出其寿命仅约10^3-4年，重建需超10^7年，解释其未被观测到的原因，认为观测到的开普勒脉泽盘或为其残余物。
2026-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
The impact of numerical oversteepening on the fragmentation boundary in self-gravitating disks
上下文自引力吸积盘是否会碎裂仍是一个悬而未决的问题。有许多不同的物理和数值解释的碎裂，但模拟往往显示出非收敛的行为越来越好的分辨率。目标。研究了Goddom型格式中不同数值限制器对自引力盘碎裂边界的影响。方法.我们比较了使用VANLEER和SUPERBEE限制器的二维剪切片模拟的线性和非线性结果。结果我们发现，选择不适当的限制功能来处理冲击捕获Goddom型计划可能会导致高估的表面密度在区域的浅密度梯度。即使在高分辨率下，这种效应也会在与动态时间尺度相当的时间尺度上放大。这正是预期形成团块的环境。该效应在没有自重力的情况下存在，但通过自重力按比例放大，并且也不依赖于冷却。此外，它可以追溯到一个众所周知的效应，称为过陡。如果在线性情况下也观察到这种效应，则碎裂极限将移至临界冷却时间尺度的较大值。
2017-07-10 astro-ph.EP astro-ph.GA
The statistical mechanics of self-gravitating Keplerian disks
我们描述的动力学和热力学的无碰撞粒子盘绕一个大质量的中心体，在磁盘的质量相比，中心质量小，磁盘的自引力占主导地位的非开普勒力的情况下，在半长轴的蔓延是小的。我们表明，与合理的近似，这样的磁盘有对数两体相互作用和紧凑的相空间，因此表现出的热力学比大多数其他引力系统，这需要一个封闭的盒子和人工软化的潜力在小尺度上表现良好。我们解决了微正则轴对称热平衡，并证明存在一个不平衡的平衡打破分歧。我们讨论了这些系统中的热和动力学不稳定性之间的关系，并绘制连接到天体物理设置，以及更广泛的主题的统计力学的粒子与对数长程相互作用，如点涡在二维流体。
2014-09-11 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
The "bubbly" interstellar medium as origin for the inhomogeneous internal metallicity distributions in large disk galaxies
The University of Melbourne（墨尔本大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）
该研究提出，大盘状星系内部不均匀的金属licity分布源于超新星产生的金属富集气体气泡，揭示了恒星形成在大尺度上稳定但在小尺度上具有爆发性。
2026-02-11 astro-ph.GA
Formation of spiral structure from the violent relaxation of self-gravitating disks
我们提出的数值研究的螺旋结构的形成的上下文中的暴力松弛。初始条件是在刚性旋转中的自引力粒子的不平衡圆盘。通过该机制，可以在几个自由落体时间内通过在塌缩之后的质量喷射的剪切形成坚固且非静止的螺旋臂。通过仔细观察，我们发现与初始构型有关的臂的不同性质。如果圆盘较薄，则卷绕度趋于随初始角速度而增加。如果圆盘表面是圆形的，臂的数量和位置都受泊松密度波动的影响，随着引入更多的粒子，产生更多的臂。相反，如果施加表面椭圆度，则可以有效控制臂的数量及其放置。否则，厚度的增加导致复杂的结果，因为臂的数量和缠绕程度不太有效地控制。我们推测，这种复杂性是由一个强大的非轴对称的领域在暴力松弛，瓦解的崩溃前的运动和粒子的浓度。
2020-10-11 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech
A large, long-lived, slowly-expanding superbubble across the Perseus Arm
South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University（云南大学西南天文研究所）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究院）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；School of Physics and Astronomy, Cardiff University（卡迪夫大学物理与天文学院）；Centre for Astrophysics Research, School of Physics, Astronomy and Mathematics, University of Hertfordshire（赫特福德大学物理、天文与数学学院天体物理研究中心）
研究通过Gaia和LAMOST数据发现银河系中一个大型、寿命长、缓慢扩张的超星团，揭示恒星反馈与银河盘动力学的相互作用维持其稳定。
2025-12-26 astro-ph.GA
Forming Pop III binaries in self-gravitating disks: how to keep the orbital angular momentum
星盘碎裂是导致星族III双星系统形成的一个可能过程。然而，数值模拟显示了碎片的不同命运;一些演变成稳定的双星，另一些则与中心恒星合并。为了澄清这种多样性背后的物理学，我们以可控的方式进行了一系列三维流体动力学模拟。我们在自引力盘中插入一个模仿碎片的点粒子，初始质量和位置为自由参数，跟踪了几十个轨道的轨道演化。即使是这样简单的实验，结果也显示出很大的差异。一些粒子向内迁移后很快就融合了，但另一些粒子则随着圆盘中的间隙打开而迁移停止。我们发现，我们的结果是很好的解释假设提取的轨道角动量（i）从磁盘螺旋结构的引力扭矩，和（ii）潮汐破坏的引力约束的信封周围的粒子。我们的分析评估表明，过程（i）和（ii）是有效的，在外部和内部的磁盘分别。如果包层质量足够大，则在中间存在间隙开口的窗口。这些都与我们的数值结果相一致。我们进一步表明，双星，出现的“生存”的情况下，逐渐扩大，而吸积盘气体。我们的理论框架可以自由扩展，适用于当今的恒星和行星形成。
2019-07-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Star formation in self-gravitating disks in active galactic nuclei. I. Metallicity gradients in broad line regions
在活动星系核（AGN）和类星体中普遍观测到的高金属丰度被认为起源于超大质量黑洞周围吸积盘自引力部分中正在进行的恒星形成。我们指定这个区域作为恒星形成（SF）磁盘，在其中产生的金属从超新星爆炸（SNexp），而在同一时间流入的驱动SNexp激发湍流粘度吸积到SMBHs。本文建立了一个由SNexp和径向平流控制的金属丰度方程来描述SF盘中金属的分布和演化。我们发现，金属丰度富集在不同的速度在不同的位置在磁盘中，并建立了一个金属丰度梯度的稳态活动星系核的演变。金属丰度作为一个综合的物理参数，可以用来作为一个探针的SF盘年龄在一个插曲的SMBH活动。在SF盘中，由SNexp冲击波加热的分子云的蒸发必然形成热气体。这种加热最终平衡的热气体的冷却，但我们表明，热气体将逃逸的SF盘被冷却之前，并扩散到BLR形成一个典型的速度$\sim 1\sunmyr$。来自SF盘的热气体的扩散取决于正在进行的恒星形成，导致在AGN中观察到的BLR中的金属丰度梯度。我们将讨论这一点和其他可观察到的后果，这种情况下。
2011-07-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Density profile of a self-gravitating polytropic turbulent fluid in a rotating disk near to the cloud core
本文用能量与力平衡两种方法推导近云核旋转湍流气体盘的密度分布，发现唯一自洽解对应斜率-2、多方指数3/2和亚开普勒旋转。
2023-12-06 astro-ph.GA
Global m=1 slow mode in near-Keplerian self-gravitating torus: applications to stellar nuclear disks and AGN molecular tori
INAF - Astronomical Observatory of Capodimonte（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）；Institute of Radio Astronomy, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院射电天文研究所）；INAF–Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）；Main Astronomical Observatory, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院主天文台）；V.N. Karazin Kharkiv National University（V.N. 卡拉津哈尔科夫国立大学）；National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine（乌克兰国家生命与环境科学大学）
研究近开普勒自引力环中m=1非轴对称慢模的形成与稳定性，揭示其维持机制及对中心质量偏移的影响。
2026-10-14 astro-ph.GA
Global simulations of self-gravitating magnetized protoplanetary disks
在原行星盘的早期阶段，当它的质量是其恒星的一个重要部分时，引力不稳定性（GI）产生的湍流应该在盘的演化中具有重要意义。同时，磁盘可能被充分电离，使磁场在动力学中发挥某种作用。虽然通常被忽视，但磁性对GI的影响可能是至关重要的，对几个过程产生影响：吸积的效率，螺旋结构的形成，破碎和固体的动力学。本文采用无网格有限质量拉格朗日方法对自引力原行星盘进行了全球三维磁流体动力学模拟。我们证实，GI螺旋波触发发电机，放大初始磁场近热振幅（等离子体β < 10），一个数量级大于单独的磁旋转不稳定性所产生的。我们还确定发电机的非线性反作用的gravitoturbulent流：饱和状态是相当热，与相关的较大的Toomre参数和较弱的，更“絮凝”的螺旋。但也许更重要的是发电机通过显著的麦克斯韦应力来促进吸积;质量吸积相对于纯GI或纯MRI被几个因素增强。我们的模拟使用理想MHD，公认的原行星盘的近似差，因此未来的研究应该探索非理想MHD的全部范围。为了做好准备，我们展示了少量的欧姆运行，揭示了发电机，如果有的话，在非理想环境中更强。这项工作证实，磁场是一个潜在的关键成分gravitoturbulent年轻磁盘，可能控制其演变，特别是通过其增强（潜在的情节）吸积。
2020-01-23 astro-ph.EP astro-ph.GA
Spiral shocks induced in galactic gaseous disk: hydrodynamic understanding of observational properties of spiral galaxies
本文通过自引力吸积盘中的旋臂激波模型研究旋涡星系观测性质，发现螺距角与剪切率、恒星形成率之间的弥散可反映星系环境导致的恒星形成效率差异。
2023-09-29 astro-ph.GA
Star Formation in Self-gravitating Disks in Active Galactic Nuclei. III. Efficient Production of Iron and Infrared Spectral Energy Distributions
本文研究活动星系核吸积盘中吸积修正恒星族群演化，发现其高效产生铁等金属，并解释红外辐射成分，为观测提供可检验模型。
2023-11-12 astro-ph.GA
The early evolution of viscous and self-gravitating circumstellar disks with a dust component
数值模拟了星周盘从形成到TTauri相的长期演化过程，研究了不同粘性α参数和尘埃碎裂速度v_frag值条件下尘埃在盘中的演化.我们求解了薄圆盘极限下的数值流体力学方程组，该方程组被修改为包括由两部分组成的尘埃分量：亚微米尺寸的尘埃和具有最大半径a_r的生长尘埃。前者与气体严格耦合，而后者通过摩擦与气体相互作用。小到长大的灰尘，灰尘生长和灰尘自重的转换也被认为是。我们发现，尘埃生长的过程中已知的老原行星阶段也适用于嵌入阶段的磁盘演变。尘埃的生长效率取决于与恒星的径向距离，a_r在内盘最大，并随着径向距离的增加而逐渐减小。在内部圆盘中，a_r受到尘埃破碎屏障的限制。一旦盘形成，小尘埃到大尘埃的转化过程非常快。在恒星形成的嵌入阶段，星盘中（超过1天文单位）生长的尘埃的总质量达到数十甚至数百个地球质量，甚至更大量的生长尘埃漂移在内部，未解决的1天文单位的磁盘。尘埃的半径通常不会超过几厘米。一个值得注意的例外是α<= 10^{-3}的模型，在这种情况下，在内部圆盘中会形成一个质量输送减少的区域，尘埃可以在内部10 AU中生长成米级的巨石。长大的尘埃向内漂移并聚集在内部磁盘区域。这种效应在α<= 10^{-3}模型中最为明显，在嵌入阶段结束时，数百个地球质量可以聚集在距离恒星几个天文单位的狭窄区域内。（节略）。
2018-01-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Connecting Clump Sizes in Turbulent Disk Galaxies to Instability Theory
在这封信中，我们研究了相对于运动学，气体分数和Toomre Q的湍流盘星系中的H α团簇的平均大小。我们使用100 pc分辨率的HST图像，IFU运动学，和气体馏分的一个样本的罕见的，附近的湍流盘的属性密切匹配的z~1.5-2主序星星系（的SAMO样本）。我们发现的气体分数和速度色散的主机星系的旋转速度比的归一化平均团块大小的线性相关性。我们表明，这些相关性是一致的预测来自一个模型的不稳定性在自引力盘（所谓的“暴力磁盘不稳定性模型”）。我们还观察到，使用双流体模型Q，团块的大小和自重力驱动的不稳定区域之间的相关性。这些结果是最一致的假设，即大质量的恒星在湍流盘中形成团块是自引力气体丰富的磁盘的不稳定性的结果，因此提供了一个直接的连接解决团块大小和这种原位机制。
2017-03-01 astro-ph.GA
Star formation in self-gravitating disks in active galactic nuclei. II. Episodic formation of broad line regions
研究类星体中自引力主导的吸积盘中恒星形成的后果。SF盘的暖皮由来自吸积盘内部的辐射控制，形成康普顿大气（CAS）。中科院正在经历四个阶段，形成广泛的线区。阶段I是由SF盘提供的纯积累的持续时间。在第二阶段，云开始形成，由于线冷却和下沉到SF盘。第三阶段是通过云和CAS之间的动态相互作用防止云下沉到SF盘的时期。最后，第四阶段是整个CAS通过管线冷却的不可避免的崩溃。这种CAS演变驱动了BLR的偶发性出现。BLR的几何形状和动力学可以自洽地从CAS在第II和第III阶段的热不稳定性通过线性分析得出。SF盘的金属丰度梯度导致BLR从外到内云的性质不同。我们发现，在富金属区，云柱密度N_H <10^22 cm ^{-2}，而在贫金属区，云柱密度N_H > 10^22 cm^{-2}。富金属云组成高电离线（HIL）区域，而贫金属云则位于低电离线（LIL）区域。在HIL地区的富金属云将被辐射压力吹走，形成观测到的外流。LIL区域是幕式的，由于云的质量周期与CAS响应于SF盘的连续注入，从而产生不同类型的活动星系核。基于SDSS类星体光谱，我们识别出了一个从相I到相IV的谱线等效宽度序列。BLR的幕式出现的一个关键阶段是没有或只有弱BLR的明亮的II型活动星系核。我们讨论了观测的影响和测试这个模型的理论预测。
2012-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of Gaps in Self-gravitating Debris Disks by Secular Resonance in a Single-planet System. II. Towards a Self-consistent Model
本文提出基于软化 Laplace–Lagrange 理论的半解析 $N$ 环模型，证明单偏心行星与大质量碎屑盘的长期共振可形成间隙并通过共振摩擦阻尼行星偏心率。
2023-07-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Collapse in Self-gravitating Turbulent Fluids
在最近的数值模拟中发现的一些工人的非线性恒星形成效率的启发，我们进行高分辨率自适应网格细化模拟恒星形成的自引力的恶性驱动气体。当我们跟踪这种气体的坍缩过程时，我们发现流动的特征在两个半径处发生变化，一个是盘半径$r_d$，另一个半径是封闭气体质量超过恒星质量的半径$r_*$。吸积从大尺度开始，向内作用。根据最近的分析工作，我们发现密度演化为一个固定的吸引子，$ρ(r,t ) \rightarrow ρ(r)$，对于$r_d<r<r_*$ ;质量流通过这个结构到一个偶尔的引力不稳定盘，并从那里到恒星。在大部分的模拟箱中我们发现随机运动的$v_T \sim r^p$与$p \sim 0.5$，符合Larson的尺寸-线宽关系。在大质量恒星形成区附近，我们发现了$ p \sim 0.2-0.3$，正如观测所见。对于$r<r_*$，$v_T$向内增加，$p=-1/2$。最后，我们发现，总恒星质量$M_*(t)\sim t^2$与以前的数值和分析工作，表明一个非线性的恒星形成率。
2016-10-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
