Alignment and rotational disruption of dust
我们揭示了辐射扭矩（RAT）和机械扭矩（MET）的尘埃颗粒排列与Hoang等人引入的颗粒旋转破坏之间的深刻联系。如果颗粒具有对应于高角动量（高J）的吸引子点，则颗粒发生破裂。我们引入{ \it快速中断}的晶粒，直接驱动到高J吸引子的时间尺度上的自旋，和{ \it缓慢中断}的晶粒首先移动到低J吸引子，并逐渐运输到高J吸引子的气体碰撞。铁夹杂物使晶粒磁化率增强，扩大了高J吸引子的参数空间，并增加了经历破坏的晶粒百分比。RAT或MET的幅度的增加可以增加快速破坏的效率，但与直觉相反，通过迫使颗粒朝向低J吸引子来降低缓慢破坏的效果，而气体密度的增加通过更快地将颗粒输送到高J吸引子来加速破坏。我们还表明，由RAT和MET诱导的中断依赖于磁场和各向异性流之间的角度。我们发现，风车扭矩可以提高效率的{ \it快速中断}，但可能会降低效率的{ \it缓慢中断}通过延迟传输的颗粒从低J到高J吸引子通过气体碰撞。旋转破裂的选择性性质开启了对颗粒成分的观测测试以及颗粒排列的物理过程的可能性。
2020-12-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Physical Model of Dust Polarization by Radiative Torque Alignment and Disruption and Implications for Grain Internal Structures
尘埃极化取决于尘埃的物理和机械性质，以及当地环境的性质。为了了解尘埃偏振如何随颗粒的力学性质和当地环境而变化，在本文中，我们通过同时考虑颗粒排列和旋转破坏辐射扭矩（RAT）来模拟星光的波长依赖性偏振和对齐颗粒的偏振尘埃发射。我们探索了广泛的局部辐射场和晶粒的力学性能，其特征在于抗拉强度。我们发现随着辐射强度$U$的增加，由于小晶粒的排列增强，最大偏振和峰值波长向短波长移动。RATs的晶粒旋转破坏倾向于降低光的近红外偏振，但增加了由于大颗粒转化为较小的星光的紫外偏振。特别地，我们发现在$850~μ\rm m$处的亚毫米（submm）极化度（$P_{850}$）并不随辐射强度或晶粒温度（$T_{d}$）单调增加，而是依赖于晶粒材料的抗拉强度。我们的尘埃偏振的物理模型可以通过对恒星形成区域或附近恒星照射的分子云的观测来测试，这些区域的辐射强度高于平均星际辐射场。最后，我们比较了我们的预测的$P_{850}-T_{d}$与{ \it普朗克}数据的关系，发现观察到的减少$P_{850}$与$T_{d}$可以解释时，由RAT颗粒中断占，这表明星际颗粒不太可能有一个紧凑的结构，但可能是一个复合的。亚毫米波偏振随U（或$T_{d}$）的变化可以对宇宙尘埃的内部结构提供有价值的约束。
2019-11-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Variation of dust properties with cosmic time implied by radiative torque disruption
已知星系内的尘埃性质会由于局部气体密度的增加而从弥漫介质转变为致密云。然而，尘埃的性质是否会随着红移而改变的问题仍然难以捉摸。在本文中，使用的事实，即平均辐射强度的星际介质（ISM）的恒星形成星系的红移增加，我们表明，尘埃的属性应该改变，由于辐射扭矩的旋转中断的效率增加，一种效果命名为辐射扭矩中断（RATD）。我们首先表明，由于RATD，星际尘埃的大小分布随红移而变化，如尘埃颗粒在较高的$z$变得更小。我们模拟了消光曲线，发现随着红移的增加，曲线变得更陡。总消光与选择性消光之比$R_{V}$随红移而减小，并且对于具有复合结构的晶粒实现低的$R_{V}\sim 1.5-2.5$值。我们还发现，由于RATD的尘埃性质的变化与当地的气体密度，但这种变化是由辐射场的弥漫ISM。星际尘埃的RATD所暗示的$R_{V}$的低值可以再现对Ia型超新星（SNe Ia）和小麦哲伦云（SMC）的消光曲线与陡峭的远紫外线上升到高z星系观察到的异常尘埃消光。由于星际湍流和辐射强度的变化而引起的$R_{V}$的波动可能会解决使用SNe Ia测量哈勃常数的紧张局势。最后，我们讨论了高Z天体物理学的演变尘埃性质的影响。
2020-11-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling extinction and reddening effects by circumstellar dust in the Betelgeuse envelope in the presence of radiative torque disruption
星周尘埃是在演化恒星的包层内形成和演化的，包括渐近巨星分支（AGB）和红超巨星（RSG）。星周尘埃对恒星光的消光对于解释RSG/AGB观测和确定核心坍缩超新星的高质量RSG祖先至关重要。然而，星周尘埃的性质还没有得到很好的理解。对尘埃演化的现代理解表明，强烈的恒星辐射可以通过辐射扭矩破坏（RAT-D）机制从根本上改变星周包层上的尘埃性质。本文研究了RAT-D对星周尘埃粒度分布的影响，并模拟了其对猎户座$α$测光观测的影响。由于RAT-D效应，在粉尘形成区中形成的大颗粒被破坏成尺寸为$a < 0.5\,\rmμm$的较小物质。利用RAT-D效应约束下的GSD模型，我们模拟了背景星和参宿四的视消光。我们发现，消光在近紫外，光学和红外波长减少，而在远紫外波长增加。由此产生的通量可能再现从近紫外到近红外范围的观测。我们的结果可以用来解释其他RSG/AGB星的尘埃消光和光度观测。
2022-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust Rotational Dynamics in C-shocks: Rotational Disruption of Nanoparticles by Stochastic Mechanical Torques and Spinning Dust Emission
多环芳烃（PAHs）和纳米颗粒由于其占主导地位的表面积，预计将在许多天体物理过程中发挥重要作用，包括气体加热，化学，恒星形成和异常微波发射。在存在C冲击的密集磁化分子云中，多环芳烃和纳米颗粒被广泛认为是由于颗粒间碰撞而产生的颗粒破碎。剩下的问题是这些纳米粒子是否可以在密集和热冲击区域中生存，以及如何通过观察来限制它们的大小和丰度。在本文中，我们提出了一种新的机制来破坏纳米粒子在C-冲击的基础上，离心应力内快速旋转的纳米粒子自旋随机原子轰击，这被称为旋转破坏。我们发现，由于超音速中性气体充电的晶粒漂移在C-冲击，纳米粒子可以自旋到超热旋转由超音速中性流施加的随机扭矩。超热旋转纳米颗粒内产生的离心应力可超过颗粒材料的最大拉伸强度（$S_{\max}$），导致小于$S_{\max}\sim 10^{9}\erg\cm^{-3}$的$a\sim 1$ nm的纳米颗粒的快速破裂。所提出的中断机制被证明是更有效的比热溅射在控制较低的截止粒度分布在C冲击。我们模型的微波辐射从自旋纳米粒子在C-冲击超音速中性漂移和旋转中断。我们发现超热旋转纳米粒子可以发射出强的微波辐射，并且峰值通量和峰值频率都随着激波速度的增加而增加。我们建议旋转灰尘作为一种新的方法来约束纳米粒子和跟踪冲击波的速度在密集，冲击区。
2019-08-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Grain alignment and disruption by radiative torques in dense molecular clouds and implication for polarization holes
由排列的尘埃颗粒引起的尘埃极化被广泛用于研究各种环境中的磁场，包括恒星形成区。然而，在致密的分子云（MC）中仍然存在什么光学深度的晶粒排列的问题是不清楚的。在本文中，我们的目标是实现的最小尺寸的对齐的晶粒（$a_{\rm align}$）和旋转中断（$a_{\rm disr}$）的径向扭矩（RAT）作为一个函数的局部物理参数在致密的MC。本文首先求出了无恒星和有恒星时稠密MC中衰减辐射场的辐射强度和平均波长的解析近似，然后导出了$a_{\rm align}$和$a_{\rm disr}$随视消光$A_{V}$和气体密度变化的解析公式。我们发现在密度为$n_{\rm H}\sim 10^{5}\rm cm^{-3}$的无星核中，尺寸为$a<0.25μm$的颗粒可以通过RAT排列到$A_{V}\sim 5$，而微米尺寸的颗粒仍然可以在$A_{V}\sim 50$排列。用$A_{V}$的排列尺寸的增加可以解释朝向无星核观察到的极化孔的存在。对于嵌入原恒星的MC，我们发现，由于辐射强度的增加，对准和旋转破坏的效率都向原恒星增加。这种破坏效应导致偏振度随$A_{V}$或发射强度的降低，这再现了朝向原恒星位置观察到的流行偏振空穴。最后，我们推导出最大$A_{V}$的公式，其中晶粒排列仍然存在于一个无星的核心，并讨论其限制晶粒生长的潜力。
2020-10-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
From Fragments to Flares: Migration, Tidal Disruption, and Observable Bursts in Massive Protostellar Disks
Universität Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；University of Costa Rica（哥斯达黎加大学）；Thüringer Landessternwarte Tautenburg（图林根州陶滕堡天文台）
研究大质量原星盘内几天文单位的解析如何影响碎片向内迁移、破坏及吸积特征，探讨碎片爆发强度和持续时间是否依赖于所采用的sink cell大小，通过三维辐射-水动力模拟比较不同模型下的结果。
2026-04-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Rotational disruption of dust grains by mechanical torques for high-velocity gas-grain collisions
以$v_{d}\gtrsim 100\rm km~s^{-1}$的高超音速穿过环境气体的尘埃颗粒被已知的非热溅射破坏。然而，以前的非热溅射研究忽略了这样一个事实，即尘埃颗粒可以通过气体颗粒碰撞产生的随机机械扭矩旋转到超热旋转。在本文中，我们表明，这样的晶粒超热旋转可以破坏成小碎片的小晶粒，因为诱导的离心应力超过了最大的抗拉强度的晶粒材料，$S_{\rm max}$。我们将这种机制称为{ \it机械扭矩破坏}（METD）。我们发现，METD是更有效的比非热溅射在破坏最小的晶粒（$a<10$ nm）的非理想结构的速度为$v_{d}<500 \rm km~s^{-1}$移动。旋转破裂与溅射时间的比率为$τ_{\rm disr}/τ_{\rm sp}\sim 0.7(S_{\rm max}/10^{9}\rm erg~cm^{-3})(\bar{A}_{\rm sp}/12)(Y_{\rm sp}/0.1)(a/0.01μm)^{3}(300\rm km~s^{-1}/v_{d})^{2}$，其中$a$为球形晶粒的半径，且$Y_{\rm sp}$为溅射产率。我们还考虑了高能量的制度，并发现METD的速率降低，并成为效率较低的溅射$v_{d}>500\rm km~s^{-1}$，因为撞击粒子只将其动量的一部分转移到粮食。最后，我们讨论的METD机制的辐射压力加速的高超声速颗粒以及快速冲击中的…
2020-05-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Effect of Dust Rotational Disruption by Radiative Torques and Implications for F-corona decrease revealed by the Parker Solar Probe
帕克太阳探测器（PSP）的第一年结果显示，从$D=0.166-0.336$ AU（或$\sim 9.22- 18.69~R_{\odot}$的内部伸长）到太阳的距离，F-日冕尘埃逐渐减少（Howard等人，2019）。这样的F-日冕的减少不能解释的流行的硅酸盐组合物，这意味着在日心半径$R\lesssim 4-5R_{\odot}$的无尘区边界的尘埃升华的情况下，但可以解释的呼吁不同的尘埃成分与不同的升华锋。在本文中，我们提出了一个额外的解释F-电晕减少使用我们新引入的机制，即所谓的辐射扭矩破坏（RATD）机制的尘埃破坏。我们证明，RATD迅速打破大颗粒成纳米粒子，使他们可以有效地摧毁由慢太阳风，扩展无尘区建立的热升华$R_{dfz}\sim 8R_{\odot}$的高能质子轰击引起的非热溅射。除了这个扩展的无尘区，我们发现，尘埃质量逐渐减少，从$R\sim 42R_{\odot}$向太阳由于部分去除纳米尘埃的非热溅射。RATD和非热溅射的联合效应可以成功地再现PSP所观察到的$19-9R_{\odot}$之间F-电晕的逐渐减小。最后，RATD机制可以有效地产生通常在内太阳系中观察到的纳米颗粒。
2021-07-07 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
Binary disruptions driven by massive disks around massive black holes
University of Toronto（多伦多大学）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics（加拿大理论天体物理研究所）
该研究通过半解析估计与数值模拟，揭示大质量黑洞周围的大质量吸积盘可通过希尔斯机制驱动双星瓦解，银河系中心星盘曾引发约100次此类事件，或能解释S星族与超高速恒星的起源。
2026-07-30 astro-ph.GA
Gamma-ray Burst Afterglows: Time-Varying Extinction, Polarization, and Colors due to Rotational Disruption of Dust Grains
伽玛射线暴（GRB）的瞬发光辐射对周围环境有重要影响。在本文中，我们研究的旋转中断和排列的尘埃颗粒的辐射力矩（RAT）引起的伽玛射线暴余辉和预测的观测特性的伽玛射线暴余辉的签名。我们首先使用辐射扭矩破坏（RATD）机制研究颗粒破坏，发现在距源$d< 40$ pc的距离内的大颗粒（尺寸$>0.1 μ\rm m$）可以被破坏成较小的颗粒。然后，我们建立了GRB余辉的消光曲线模型，发现光学近红外消光迅速下降，紫外消光增加，由于大颗粒通过RATD转化为较小的颗粒。发现在中断时间$t_{\rm disr} \lesssim 10^{4}$ s后，总选择性视觉消光比从$R_{V}\sim 3.1$的标准值降低到$\sim 1.5$。接下来，我们研究了由γ射线暴余辉引起的RAT晶粒排列，并模拟了晶粒与磁场排列产生的波长依赖性极化。我们发现，偏振度首先增加，由于增强排列的小晶粒，然后降低时，晶粒破碎RATD开始。最大偏振波长$ λ_{\rm max}$从$\sim 0.55 μ\rm m$的标准值迅速下降到$\sim 0.15 μ\rm m$超过$t_{\rm align} \lesssim 30$ s的排列时间，由于增强的小晶粒的排列。最后，我们发现，RATD诱导的光学/近红外消光显着减少，产生一个光学再增亮所观察到的光曲线的伽玛射线暴余辉。我们表明，我们的理论预测可以解释各种观测性质的伽玛暴余…
2019-12-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
SOFIA observations of 30 Doradus: I -- Far-Infrared dust polarization and implications for grain alignment and disruption by radiative torques
剑鱼座30位于大麦云中，大部分时间都被一个巨大的星团R $\,$ 136照射，它是一个理想的目标，可以用来测试辐射扭矩（RAT）对晶粒排列和旋转破坏的领先理论。在这里，我们使用公开提供的偏振热尘埃发射观测30剑鱼座在89，154，和214 $\,μ$米使用SOFIA/HAWC+。分析了尘埃偏振度（$p$）随总辐射强度（$I$）、尘埃温度（$T_{\rm d}$）和由${\it Herschel}$数据构造的气柱密度（$N_{\rm H}$）的变化。剑鱼座30号复合体相对于R $\,$ 136被分为两个主要区域，即北部和南部。在北方，我们发现当尘埃温度朝着辐射星团R $\,$ 136的方向升高时，偏振度先减小，然后增大，然后再次减小。第一次退极化可能是由于星际辐射场的衰减和气体密度的增加导致颗粒向致密介质取向效率的降低。第二种趋势（$p$随$T_{\rm d}$增加）与RAT对齐理论一致。最终趋势（$p$随$T_{\rm d}$降低）仅在考虑RAT引起的晶粒旋转破坏时才与RAT对齐理论一致。在南方，尘埃粒子的偏振度几乎与尘埃温度无关，而粒子的排列效率在气柱密度峰值附近较高，并向辐射源方向降低。后者的功能也是一致的预测的旋转中断RAT。
2021-07-31 astro-ph.GA
Understanding polarized dust emission from $ρ$ Ophiuchi A in light of grain alignment and disruption by radiative torques
尘埃颗粒与环境磁场的排列产生了星光的偏振以及热尘埃发射。利用SOFIA/HAWC+偏振观测资料，发现在89 $μ$ m和154 $μ$ m处，由一颗B星协恒星所承载的蛇夫座$ρ$（Oph）A云的热尘埃辐射的部分偏振度随颗粒温度的升高而增加，当颗粒温度超过$\simeq$ 25-32 K时，部分偏振度降低。后者的趋势不同于流行的径向转矩（RAT）的取向理论，这意味着一个单调增加的极化分数与晶粒温度的预测。我们进行数值模拟的偏振尘埃排放的$ρ$ Oph-A云和计算的尘埃偏振度，同时考虑尘埃颗粒的排列和旋转中断的RAT。我们的模拟结果可以成功地再现观测数据的上升和下降趋势。此外，我们表明，只有硅酸盐颗粒或硅酸盐-碳颗粒的混合物在复合结构中的排列可以重现观测趋势，假设所有的尘埃颗粒遵循幂律尺寸分布。虽然我们的模型有一些简化和局限性，我们的研究结果表明，在$ρ$ Oph-A云的颗粒具有复合结构，和粒度分布比星际介质的标准尺寸分布有更陡的斜率。SOFIA/HAWC+数据与JCMT观测450 $μ$ m和850 $μ$ m相结合，将有助于测试基于颗粒排列和RAT破坏的拟议方案。
2021-01-22 astro-ph.GA
Time-Varying Extinction, Polarization, and Colors of Type Ia Supernovae due to Rotational Disruption of Dust Grains
本研究通过建模辐射力矩分裂和颗粒对齐，揭示了Ia型超新星尘埃消光、偏振和颜色的时变特性，解释了低消光比和偏振峰值波长偏移现象，并发现K与R_V的反相关关系。
2019-06-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of Dust and Water Ice in Cometary Comae by Radiative Torques
彗星提供了有关太阳系形成环境的物理和化学性质的独特信息。了解彗星尘埃和冰在太阳光作用下如何演化，对于约束彗星活动的原子核结构和触发机制至关重要。在本文中，我们首先研究了尘埃颗粒的旋转破裂的彗星核的放气由辐射扭矩（RAT）。我们发现，复合材料晶粒可以迅速破碎成小碎片的辐射扭矩破坏（RATD）机制。然后，我们研究了旋转解吸的冰粒的RAT，发现冰粒可以从大日心距离解吸，超出水的升华半径在$R_{\rm sub}(\H_{2}Ø)\sim 3\AU$。我们还计算了由于旋转解吸而产生的水蒸气的产生率与彗星的日心距离的关系。我们的结果可以解释尘埃性质的变化和经常观察到的彗星的小颗粒的存在。最后，我们认为，遥远的彗星的活动可能是由旋转的颗粒和水冰粒在大日心距离的解吸破坏。
2020-08-16 astro-ph.EP astro-ph.GA
Modelling Grain Rotational Disruption by Radiative Torques and Extinction of Active Galactic Nuclei
本研究通过辐射扭矩瓦解效应（RATD）建模活动星系核的多波段消光，解释了远紫外消光陡升特征，揭示了尘埃颗粒演化规律及两类消光曲线二分性的成因。
2021-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dust rotational dynamics in non-stationary shock: rotational disruption of nanoparticles by stochastic mechanical torques and spinning dust emission
在以前的工作中，Hoang和Tram发现了一种新的机制，用于破坏纳米颗粒，这是由于在静态C冲击中晶粒的超热旋转，这被称为旋转破坏。在本文中，我们扩展了我们以前的研究驱动的外流和年轻的超新星遗迹，动力学年龄短于建立一个固定的C-冲击，这是由一个C-冲击和J-冲击尾（简称CJ-冲击）所需的时间的非平稳冲击。对于C冲击分量，我们发现弱材料的最小纳米颗粒（尺寸$\lesssim 1$ nm）（即，拉伸强度$S_{\rm max} \lesssim 10^{9}\ \rm erg\ cm^{-3}$）可由于由超音速中性漂移引起的超热旋转而旋转地破坏。对于J冲击分量，虽然纳米颗粒是热旋转的，但最小的颗粒仍然可以被破坏，因为气体被J冲击加热到更高的温度。然后，我们从快速旋转的纳米粒子的粒度分布具有较低的截止值的不同的冲击模型的旋转中断确定的微波发射模型。我们还计算了不同的气体密度，冲击年龄，和冲击速度的观察者在距离为100 pc的冲击区域的微波辐射的光谱通量。我们建议，微波辐射从旋转尘埃可以用来跟踪纳米粒子和冲击速度在密集的分子外流。最后，我们讨论了一种新的方法，可以释放分子从纳米颗粒表面到气体中的冲击区域，我们称之为旋转解吸。
2019-09-30 astro-ph.GA
A dynamical constraint on interstellar dust models from radiative torque disruption
星际尘埃是构成星际介质的重要组成部分，在天体物理学中起着重要作用。因此，获得星际尘埃的精确模型非常重要。星际尘埃模型通常建立在星光消光和偏振等观测约束的基础上，但没有考虑颗粒旋转等动力学约束。在本文中，我们表明，一个新发现的影响Hoang等人，所谓的辐射扭矩破坏（RATD），可以作为一个重要的动力学约束灰尘模型。使用这个动力学约束，我们推导出的最大尺寸的晶粒在ISM中生存的不同的尘埃模型，包括接触二进制，复合材料，硅酸盐核心，和无定形碳地幔，和紧凑的晶粒模型不同的辐射场。我们发现，不同的尘埃模型有不同的最大尺寸，由于其不同的抗拉强度，最大的最大尺寸对应于紧凑的颗粒具有最高的抗拉强度。我们发现，复合晶粒模型不能排除，如果组成颗粒是非常小的半径$a_{p}\le$ 25 nm，但大的复合晶粒将被破坏，如果粒子是大的$a_{p}\ge 50$ nm。我们建议，晶粒内部结构可以约束与观测使用动态RATD约束的强辐射场，如超新星，新星，或恒星形成区域。最后，我们得到的结果表明，微米级的晶粒可能有紧凑/核幔结构或复合结构，但位于区域的气体密度略高，辐射强度较弱的平均ISM。
2019-03-16 astro-ph.EP astro-ph.GA
Toward A General Theory of Grain Alignment and Disruption by Radiative Torques and Magnetic Relaxation
本文提出并数值验证了辐射扭矩与磁弛豫协同作用下尘埃颗粒取向和碎裂的通用理论，揭示碰撞主导与辐射主导两种区域的取向行为差异，并发现辐射扭矩俘获效应及快速取向颗粒比例上限。
2025-09-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
On planet formation around supermassive black holes and the grain disruption barriers by radiative torques
本研究针对低光度活动星系核周围黑洞行星形成假说，探究辐射扭矩破坏机制对尘埃颗粒生长的影响，发现团块状环核模型中该机制及冰解吸会形成新的生长屏障，需更真实模型进一步验证。
2022-07-27 astro-ph.GA
Synthetic Modelling of Polarized Dust Emission in Intermediate-Mass YSOs: II: Effects of Radiative Torque Disruption on Dust Grains in Protostellar Jets/Outflows
Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文与空间科学研究所）；University of Science and Technology（科学技术大学）；NASA Ames Research Center（美国宇航局艾姆斯研究中心）；Institute of Space Sciences (ICE), CSIC（空间科学研究所（ICE），西班牙高等科学研究委员会）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究学院）；AIM, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité（天体物理与分子研究所（AIM），法国原子能与替代能源委员会（CEA），法国国家科学研究中心（CNRS），巴黎萨克雷大学，巴黎第七大学，索邦巴黎城市）
该研究通过数值模拟发现，辐射力矩瓦解能摧毁中等质量原恒星喷流/外流中的聚合颗粒，部分阻止大颗粒迁移，但无法阻止复合颗粒，且对偏振性质影响有限。
2025-01-21 astro-ph.GA
Mass Segregation in Eccentric Nuclear Disks: Enhanced Tidal Disruption Event Rates for High Mass Stars
偏心核盘（英语：Eccentric nuclear disks，ENDs）是一种星团，其中恒星位于一个中心超大质量黑洞（SMBH）周围的盘中的偏心、近轴排列的轨道上。这些磁盘可以产生一个高利率的潮汐中断事件（TDEs）通过长期的重力力矩。以前对END的研究包括只有一个质量的恒星。在这里，我们提出了一个偏心的核盘与两个恒星物种的第一次研究。我们发现，ENDs显示径向质量偏析与以前的结果从其他集群类型。此外，END显示出垂直的质量分离，重星下沉到比轻星更低的倾角。这两种效应导致重恒星更容易受到潮汐破裂的影响，这可以在与轻恒星相比更高比例的重恒星中看到。
2020-04-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Disc fragmentation and oligarchic growth of protostellar systems in low-metallicity gas clouds
我们研究低金属丰度恒星的形成与一套高分辨率的流体动力学模拟各种气体金属丰度在广泛的$0$ - $10^{-3} \ {\rm Z}_{\bigodot}$。我们的模拟遵循非平衡化学和辐射冷却，采用现实的元素丰度和尘埃尺寸分布。我们研究的条件崩溃的云（云碎片; CF）和吸积盘（光盘碎片; DF）的碎片。我们发现，CF被抑制，由于快速的气体加热伴随着分子氢的形成，即使与有效的尘埃冷却金属度$\gtrsim 10^{-5} \ {\rm Z}_{\bigodot}$。相反，DF发生在几乎所有的运行，无论金属丰度。我们还发现，在吸积盘中，原恒星系统的生长总体上是寡头的。初级原恒星通过气体的吸积而成长，次级原恒星通过螺旋臂的相互作用或快速旋转的原恒星的分裂而形成。尽管有强烈的分裂，但很大一部分次级原恒星通过合并或潮汐破坏事件而被摧毁。在第一个绝热核心形成后的几百年里，只有几颗原恒星存活在圆盘中，原恒星的总质量为$0.52$ -- $3.8 \ {\rm M}_{\bigodot}$。
2021-09-27 astro-ph.GA
Magnetic Fields in Massive Star-forming Regions (MagMaR). IX. Radiative Torque Alignment and Disruption in NGC6334I
Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)（韩国天文与空间科学研究所）；Korea University of Science and Technology（韩国科学技术院）；Department of Astronomy, School of Science, The University of Tokyo（东京大学理学部天文学科）；Department of Earth, Environment, and Physics, Worcester State University（伍斯特州立大学地球、环境与物理系）；Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC)（太空科学学院（CSIC））；Joint ALMA Observatory（ALMA联合观测所）；National Radio Astronomy Observatory（美国国家射电天文台）；Institute for Advanced Study, Kyushu University（九州大学高等研究院）；Department of Earth and Planetary Sciences, Faculty of Science, Kyushu University（九州大学理学地学行星科学系）；School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education（教育部现代天文与天体物理重点实验室（南京大学））
本研究利用ALMA观测NGC6334I的尘埃偏振，发现高光学深度与颗粒对齐效率降低可解释致密区低偏振度，还揭示磁场结构随密度的转变及颗粒生长、破坏的相关特征。
2026-09-09 astro-ph.GA
Observational evidence for rotational desorption of Complex Molecules by radiative torques from Orion BN/KL
复杂有机分子（COMs）被认为是在尘埃颗粒的冰地幔中形成的，并且当颗粒地幔被加热到$T_{\rm d}\gtrsim 100\,\rm K$的温度时通过热升华释放到气体中。然而，在温度低于100 K的区域中检测到一些COM。最近，Hoang & Tram 2020提出了一种新的旋转脱附机制，该机制是由于辐射扭矩（RAT）引起的离心应力，可以在低温下脱附COM。在本文中，我们报告的观测证据旋转解吸的COM向最近的大质量恒星形成区猎户座BN/KL。我们比较了三个代表性的COM的丰度，具有很高的结合能计算的旋转解吸机制与观测ALMA，并证明旋转解吸机制可以解释这种COM的存在。对SOFIA/HAWC+和JCMT/SCUBA-2的偏振数据进行了分析，发现$T_{\rm d}\gtrsim 71\,\rm K$在远红外/亚毫米波段的偏振度随晶粒温度的升高而降低。这与使用辐射扭矩（RAT）对准理论和辐射扭矩破坏（RATD）机制的理论预测一致。尘埃极化和尘埃温度之间的这种反相关性支持了RATs引起的COMs的旋转破坏和旋转解吸机制。
2020-11-20 astro-ph.GA
The Burst Mode of Accretion in Primordial Star Formation
我们目前的模拟结果的形成和长期演化的原始原恒星盘窝藏的第一颗恒星。利用2+ 1维非轴对称薄盘数值模拟，结合气体的正压关系，我们能够探测20kyr的盘的演化。在这段时间内，我们观察到碎片导致松散的气体团内的磁盘。然后，这些粒子被向内扭转并吸积在生长的原恒星上，引起爆发现象。这种机制产生的光反馈可能对原恒星的后续生长产生重要影响。
2012-08-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The Burst Mode of Accretion in Primordial Protostars
我们研究的形成和长期演化的原始原恒星盘庇护的第一颗恒星使用数值流体力学模拟薄盘限制。初始条件由具有不同质量、角动量和温度的前恒星核心指定。这使我们能够探测数万年的磁盘的初始演化，在此期间，我们观察到多个片段的碎片导致形成的引力约束气体团块内的螺旋臂。这些碎片在10^3 - 10^4年的时间尺度上由于与旋臂的引力相互作用而向内扭转，并吸积到生长中的原恒星上，引起吸积和光度爆发。爆发现象是由从坍缩的母核落在盘上的物质持续吸积而推动的，这会增加盘因吸积而损失的质量，并引发盘碎片的重复发作。我们表明，爆发现象预计会发生在原始的前星核的初始条件的一个广泛的频谱，并推测如何强烈的光度（~10^7太阳光度）产生的这一机制可能会对磁盘的演化和随后的原恒星的增长有重要的影响。
2013-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Physical conditions for dust grain alignment in Class 0 protostellar cores II. The role of the radiation field in models aligning/disrupting dust grains
本文利用POLARIS辐射转移模拟研究0类原恒星内部辐射场对尘埃颗粒排列的作用，发现中心辐照、超顺磁性颗粒及大于10微米颗粒是使合成偏振观测达到ALMA实测水平的关键，并揭示高光度事件可影响颗粒排列与碎裂。
2023-03-22 astro-ph.GA
Alignment and Rotational Disruption of Dust Grains in the Galactic Centre Revealed by Polarized Dust Emission
本研究利用多波段偏振热尘埃发射观测，分析银河系中心尘埃颗粒的排列与旋转瓦解，验证相关理论机制，发现温度影响颗粒族群构成，为星际尘埃研究提供观测依据。
2023-04-25 astro-ph.GA
Massive Protostars in a Protocluster -- A Multi-Scale ALMA View of G35.20-0.74N
利用ALMA 1.3mm多组态观测资料对大质量恒星形成区G35.2-0.74N进行了详细的研究。在0.2”（440 au）分辨率下，连续辐射揭示了沿着平行结构的几个致密核心，与以前的ALMA 0.85 mm观测一致。在0.03”（66 au）分辨率下，我们探测到22个致密源，其中大部分与暗条有关。其中四个源与紧凑的厘米连续谱发射有关，其中两个与H30α复合线发射有关。H30α线运动学显示电离气体的有序运动，与盘旋转和/或流出膨胀一致。我们构造了光电离区模型，同时拟合了多波长自由-自由通量和H30α总通量。衍生的属性表明，存在至少三个大规模的新生超紧凑HII地区的年轻恒星。其中两个电离区域被一个大型旋转结构所包围，该结构为两个独立的圆盘提供能量，这些圆盘由稠密的气体示踪剂（如SO2，H2 CO和CH 3OH）揭示。特别是，SO2排放突出了其中一个圆盘中的两个螺旋结构，并探测了旋转更快的内部圆盘。从一般区域的12 CO排放揭示了一个复杂的流出结构，至少有四个流出确定。其余18个致密源预计与大质量恒星附近形成的低质量原恒星有关。我们发现潜在的证据，磁盘中断由于动力学的相互作用在这个原星系团的内部区域。源的空间分布表明一个平滑的整体径向密度梯度没有子集群，但初步证据原始质量分离。
2022-07-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Effects of rotational disruption on the evolution of grain size distribution in galaxies
星际尘埃颗粒可以通过辐射扭矩旋转起来，产生的离心力可能足以破坏大的尘埃颗粒。我们研究这种旋转破坏的影响，在星系中的粒度分布的演变。为了实现这一目标，我们修改了我们以前的模型，假设旋转中断是主要的小颗粒生产机制。我们发现，旋转破碎可以有很大的影响，在以下两个方面的晶粒尺寸分布的演变，特别是对复合材料和晶粒地幔（与拉伸强度$\sim 10^7$ erg cm $^{-3}$）。首先，由于旋转破裂的时间尺度很短，即使在星系演化的早期阶段也会产生小颗粒。因此，即使恒星产生大颗粒，小颗粒的丰度也足以使消光曲线变陡。第二，旋转破坏是重要的，在确定最大晶粒半径，它调节消光曲线的陡度。对于紧凑的颗粒与拉伸强度$\gtrsim 10^9$ erg cm $^{-3}$，只有当辐射场是一样强（或尘埃温度是一样高）预期的星爆星系的旋转破裂的大小演变显着的影响。对于致密颗粒，旋转破裂预测，最大颗粒半径变得小于0.2 $μ$米的星系与尘埃温度$\gtrsim 50$ K。
2020-03-19 astro-ph.GA
Linear dust polarization during the embedded phase of protostar formation
测量热尘埃辐射的偏振可以对嵌入的原恒星周围的磁场结构提供约束。然而，如果没有一致地解释原恒星诞生环境和极化机制的复杂性的模型，解释观测结果是具有挑战性的。我们的目标是提供一个更好的理解，重点是桥状结构，如对原恒星多IRAS 16293- 2422观察到的热再发射的合成偏振图与观测比较。我们分析了磁场的性质与形成的一个原恒星多重基于理想的MHD三维放大模拟进行的RAMSES代码。为了与观测结果进行比较，我们后处理了一个类似桥梁的结构的快照，该结构与一个形成中的三星系统相关，具有辐射转移代码POLARIS，并产生多波长尘埃偏振图。在我们的样品中最突出的桥中，典型的密度约为10^（-16）g cm^（-3），磁场强度约为1 ~ 2 mG。磁场结构具有拉长的环形形态，尘埃极化图跟踪复杂的形态。相比之下，与非对称双极流出的发射相关的磁场强度明显更磁化（~100 mG）。在λ=1.3 mm处，与利用磁场线的完全对准相比，考虑辐射对准扭矩（RAT）的情况下桥中的晶粒的取向是相似的。然而，与假设完美对准相比，对于RAT场景，桥中的极化分数小三倍。在较短的波长（λ < 200 μm）下，尘埃的偏振不跟踪磁场，因为其他效应，如自散射和二向色消光主导了偏振的方向。
2020-06-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Recent progress in theory and observational study of dust grain alignment and rotational disruption in star-forming regions
尘埃天体物理学的现代认识揭示了辐射-尘埃相互作用产生的辐射力矩（RATs）可以引起两种基本效应，包括颗粒排列和旋转破坏。在这里，我们回顾了最近的进展，在理论发展和观测测试这些影响使用尘埃偏振观测到的恒星形成区（SFR）。我们首先回顾了RAT对齐和RAT中断的基本理论，分别称为RAT-A和RAT-D效应。然后，我们简要地描述了我们用来模拟偏振热尘埃排放的数值方法，占RAT-A和RAT-D和理论预测的尘埃偏振观测。接下来，我们回顾了我们的观测工作，以寻找观测证据的RAT-A和RAT-D的影响，使用热尘埃极化对SFR。最后，我们讨论了磁场推断尘埃极化观察到对这些SFR和影响的RAT范式不同的天体物理条件下，包括原恒星环境，尘埃演化和时域天体物理。
2022-09-14 astro-ph.GA
Episodic accretion and mergers during growth of massive protostars
对高质量年轻恒星天体（HMYSO）生长的三维模拟表明，它们的拱星盘会分裂成多个自引力天体。这些由HMYSO吸积可以解释最近发现的幕式吸积爆发。我们后处理的结果，以前的3D模拟的HMYSO光盘与1D代码，解决了光盘和对象的动态到恒星表面。我们发现，在3D模拟中看到的内部圆盘中的物质的爆发式沉积本身并不总是意味着强大的吸积爆发。只有高密度后崩溃块跨越内部计算边界可能会导致可观察到的爆发。内盘丰富的物理性质对预期的吸积爆发有重要影响：（1）在标准湍流粘性盘中，迁移天体可以在距离恒星几个au的迁移陷阱处停滞。然而，在由磁化风驱动的圆盘中，物体能够穿过陷阱并产生类似于迄今为止观察到的爆炸。(2)迁移的天体可能会与内盘的热（氢离子化）不稳定性相互作用并改变其不稳定性，这可能是HMYSO中持续时间较长和亮度较低的爆发的原因。(3)如果中央恒星膨胀到一个天文单位的一小部分，由以前的插曲高吸积率，或者如果迁移的对象是特别密集，合并，而不是一个磁盘介导的吸积爆发的结果;（4）对象中断爆发可能是超级爱丁顿，通过强大的外流导致对HMYSO周围的情景反馈。
2022-10-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
B-fields And dust in interstelLar fiLAments using Dust POLarization (BALLAD-POL): III. Grain alignment and disruption mechanisms in G34.43+0.24 using polarization observations from JCMT/POL-2
利用JCMT/POL-2偏振观测研究红外暗云G34.43+0.24中颗粒排列与破碎机制，发现RAT排列可解释多数退偏振，核区存在RAT-D迹象，外围高偏振由磁增强RAT解释。
2025-01-20 astro-ph.GA
Interstellar Meteors from Tidal Disruption of Rocky Planets on Eccentric Orbits Around M Dwarfs
研究M型矮星周围岩石行星因潮汐瓦解产生星际流星的机制，模拟显示瓦解抛射物可解释候选星际流星体IM1的速度和成分，并估算需瓦解约10倍地球质量岩石行星才能重现其观测率。
2024-02-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Outflow Interaction in Cep-E: Numerical Simulation and Observational Manifestation
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Aut\'onoma de M\'exico, Ap. 70-543, 04510, Ciudad de M\'exico, M\'exico. Instituto de Radioastronom\'ia y Astrof\'isica, Universidad Nacional Aut\'onoma de M\'exico, 58090, Morelia, Michoac\'an, Mexico LUTH, Observatoire de Paris, CNRS, PSL, Universit\' e de Paris
研究CEP-E双星系统中分子喷流碰撞的影响，通过数值模拟和观测分析喷流相互作用对恒星形成环境的形态和分子发射的影响。
2025-11-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
SIMPLIFI-Study of Interstellar Magnetic Polarization: A Legacy Investigation of Filaments. II. Enhancement of grain alignment near embedded protostars in the DR21 Ridge
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Leiden University（莱顿大学）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；Boston University（波士顿大学）；NASA Ames Research Center（美国宇航局艾姆斯研究中心）；University of Massachusetts, Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Queen’s University（女王大学）
本研究通过观测DR21 Ridge中原恒星周围尘埃极化特性，验证了嵌入源辐射对尘埃颗粒对齐增强的理论预测。
2026-02-27 astro-ph.GA
Resonant friction on discs in galactic nuclei
我们认为，共振摩擦有一个戏剧性的影响，其旋转方向与其主机核星团的光盘。圆盘的引力引起星系团的引力扰动，反过来又对圆盘施加强大的扭矩。我们认为，这种扭矩可能是负责观察到的破坏顺时针盘的年轻恒星在银河系中心，并显示在数值实验中，它产生的恒星的角动量分布的观察功能。更一般地说，我们推测，核星团的旋转有一个稳定的影响，对周围的超大质量黑洞驻留在其中心的瞬态大质量吸积盘的方向，从而对黑洞的自旋的方向和幅度。
2022-11-23 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
On the origin of outward migration of Population III stars
本研究利用数值模拟分析Population III双星与气体盘间的力矩，发现等质量快速吸积双星因周恒星迷你盘的引力力矩向外迁移并形成宽轨道，而小质量原恒星向内迁移，揭示了双星演化对引力波信号起源的影响。
2024-02-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
The dynamics of twisted disc formed after the tidal disruption of a star by a rotating black hole
我们认为错位吸积盘形成后发生的潮汐破坏事件时，恒星遇到一个超大质量旋转黑洞。我们使用的线性理论的翘曲吸积盘，以找到磁盘的形状时，流所产生的中断的恒星提供了一个来源的质量和角动量，是错位的黑洞。面密度和纵横比的演变是从一个一维垂直平均模型。我们扩展了以前的工作，假设一个准静止的光盘，允许不受限制的动态传播的光盘倾斜和扭曲通过时间相关的背景。我们考虑一个较小的值的粘度参数，$α=0.01,$发现动态变化显着。在早期的光盘倾斜被发现是几乎均匀的小半径的纵横比是大的。然而，由于力矩是由Lense-Thirring效应和气流产生的，因此存在不均匀的进动。我们提出了一个简单的模型，只需要背景表面密度和纵横比。此时，$α\sim 0.01$盘会显示一个新特性。倾斜的热的内部区域通过薄的过渡前缘连接到外部低倾斜的冷区域，该过渡前缘以超过冷区域中的弯曲波的速度向外传播。这些波在传播速度匹配的地方积累，产生分离内外盘的倾斜尖峰。在晚些时候，一系列的准静态配置近似盘的形状在小半径。我们讨论了我们的结果的观测影响。
2018-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Modeling rotational disruption of grains and microwave emission from spinning dust in AGB envelopes
对AGB星包层的射电观测表明，在100 GHz以下的频率上存在着不能用热尘埃辐射（以下称为异常微波辐射）来解释的过量辐射。此外，AGB包膜是气体分子冷凝形成纳米颗粒的常见地方（例如，多环芳烃）和大颗粒。在本文中，我们将研究是否从快速旋转的纳米粒子的电偶极发射可以重现AGB星观测到的AME。为了正确地模拟AGB信封中的纳米粒子的尺寸分布，我们考虑到由于旋转破坏的大颗粒旋转的辐射扭矩和减少的最小的纳米粒子由于随机气体碰撞驱动的旋转破坏的纳米粒子的增加。然后，我们进行详细的建模的微波发射从快速旋转的纳米粒子从富C和富O的AGB信封使用的粒度分布约束的旋转中断。我们发现，旋转尘埃发射是占主导地位的热尘埃发射频率低于100 GHz。我们试图用我们的旋转尘埃模型拟合AME的观测数据，并证明旋转尘埃可以再现六颗AGB星的观测AME。最后，我们讨论了AGB信封中的旋转尘埃的微波发射可以观察到高分辨率即将到来的射电望远镜，如ngVLA和ALMA波段1。这将是理解AGB信封，形成，演化和尘埃内部结构的一个重大飞跃。观测将有助于区分AME的载体，从富C星到富O星的比较，因为多环芳烃是在富C的AGB星中形成的，而硅酸盐是在富O星中形成的。
2020-07-21 astro-ph.GA
Internal and external alignment of carbonaceous grains within the radiative torque paradigm
我们研究的内部和外部排列的碳颗粒，包括石墨和氢化无定形碳（HAC），在星际介质（ISM）内的辐射扭矩（RAT）的范例。对于内部排列（IA），我们发现，HAC晶粒具有核顺磁性，由于氢质子可以有有效的核弛豫，而HAC和石墨晶粒可以有有效的非弹性弛豫的晶粒在低$-J$和高$-J$吸引子。对于外部配向，HAC和石墨晶粒可以在低$-J$吸引子处与辐射方向（$k$ -RAT）配向，但由于辐射旋进的抑制而不能在高$-J$吸引子处具有稳定配向。与气体碰撞的随机化相比，HAC还具有缓慢的拉莫尔旋进，并且不能与磁场对准（$B$ -RAT）。通过扩散ISM漂移的$a<0.05μ$ m的小HAC颗粒由于其快速旋进而可以在高$-J$吸引子处沿着感应电场（$E$-RAT）弱地排列。顺磁弛豫的核磁被发现是无效的HAC晶粒由于快速抑制核磁化率时，晶粒旋转在高$-J$吸引子。然后，我们研究了一个典型的富碳渐近巨星分支星IRC+10216的信封中的碳尘的排列。我们发现，在低$-J$吸引子对齐的晶粒可以通过内部区域中具有错误IA的$k$ -RAT发生，但通过最外部区域中的$B$ -RAT发生。然而，由于有效的非弹性弛豫，在高$-J$吸引子处排列的晶粒通过$k$ -RAT具有正确的IA排列。当仅存在低$-J$吸引子处的颗粒时，通过SOFIA/HAWC+观察到的朝向IRC+10216的极化模式可以再现，这是由于通过RAT破…
2023-01-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Zoom-Simulations of Protoplanetary Disks starting from GMC scales
我们调查的形成原行星盘围绕9个太阳质量的恒星形成的背景下（40 pc）的$^3$巨分子云模型，使用RAMSES自适应网格细化模拟扩展到约400万的规模范围内，从40 pc的外部规模下降到2 AU的细胞大小。我们最重要的结果是，吸积过程在多个方面是异质的;在时间上，在空间上，以及在其他类似质量的原恒星之间。吸积在时间上是不均匀的，在这个意义上说，吸积率在演化过程中变化，一般是下降的轮廓，其斜率变化范围很广，如果原恒星进入一个密度增加和速度较低的区域，吸积可以再次增加。由于质量分布的原因，吸积在空间中是不均匀的，质量接近吸积星盘系统的细丝和薄片。最后，恒星之间的吸积是异质的，因为每个恒星附近的详细条件和动力学可能差异很大。我们还研究了磁盘形成的物理条件的敏感性，并通过改变数值参数测试其鲁棒性。我们发现，磁盘的形成是强大的，即使选择最不利的下沉粒子参数，湍流级联从更大的尺度是一个决定性的因素，磁盘的形成。我们还研究了角动量的运输，发现净向内的机械运输主要是由一个向外定向的磁运输补偿，从重力扭矩的贡献通常从属于磁运输。
2017-06-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Physical conditions for dust grain alignment in Class 0 protostellar cores I. Observations of dust polarization and molecular irradiation tracers
对0级原恒星的高角分辨率观测已经产生了这些年轻的嵌入物体的包络中的偏振尘埃发射的详细地图。有趣的是，ALMA带来的灵敏度提高揭示了偏振分数的广泛动态范围，特定位置隐藏着大量的偏振尘埃排放。我们的目的是表征的晶粒排列条件和尘埃的性质负责观察到的偏振尘埃发射的内信封（~1000金）的0类原恒星。我们分析了与ALMA获得的偏振尘埃发射图，并将其与特定分子示踪剂的分子线发射图进行比较，主要是CCH，这使我们能够探测尘埃颗粒排列理论中的关键组成部分之一：照射场。我们发现，CCH峰值朝向外流腔壁，在那里的偏振尘埃排放也得到加强。我们的分析提供了一个试探性的极化强度和CCH发射的形态之间的相关性，这表明照射在腔壁上的辐射场有利于在这些地区的晶粒排列和温暖的碳链化学。我们认为，沿外流腔壁发生的冲击可能是一个额外的光子源，有助于尘埃颗粒排列。然而，核心的某些部分，例如赤道平面，表现出增强的偏振通量，尽管没有观察到辐射驱动的化学反应，例如在辐射扭矩理论上不够有效的情况下。这表明，额外的物理条件，如源的几何形状和尘埃颗粒的演变，可能发挥作用的颗粒排列。
2022-12-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
The rotational disruption of porous dust aggregates from ab-initio kinematic calculations
本研究通过从头算运动学计算与三维N体模拟，探究多孔尘埃聚集体加速旋转下的动力学特性，揭示其形变规律、旋转破裂最大角速度及结构影响，提出拟合公式并发现大型聚集体破裂特性与理论预测的差异。
2023-01-30 astro-ph.EP astro-ph.GA cond-mat.mtrl-sci
Understanding the Multi-wavelength Thermal Dust Polarisation from the Orion Molecular Cloud in Light of the Radiative Torque Paradigm
本研究利用RAT范式分析OMC-1区域的多波长热尘埃偏振谱，提出两相尘埃模型成功重现V形光谱，并推断出磁场倾角，为理解颗粒对齐和限制三维磁场提供了重要步骤。
2024-06-27 astro-ph.GA
The radiative torque spin-up efficiency of ballistic dust grain aggregates
本文研究了弹道粉尘颗粒聚集体的辐射转矩自旋效率，发现标准参数化高估了最大角速度，提出了一种能更准确预测角速度的新参数化方法，并指出强辐射源仍可导致颗粒旋转破坏。
2024-12-20 astro-ph.EP astro-ph.GA
Protostellar Jets and Outflows in low-mass star formation
从理论和数值计算两方面阐述了原恒星外流和喷流的驱动机制及其对恒星形成过程的影响。低速外流是由星周盘的外部区域驱动的，而高速喷流则是在盘的内部边缘附近驱动的。在外流区和喷流驱动区，磁场与中性气体耦合良好，磁效应有效地传递了圆盘角动量。另一方面，在盘的高密度气体区域（或中间区域）中，磁场消散并且与中性气体解耦。因此，在这样的磁不活跃区域中，没有向外的流动出现，并且磁盘角动量不能通过磁效应有效地传递。因此，在盘的中间区域，盘面密度继续增加，引力不稳定性发生，并产生非轴对称（或螺旋）结构。旋臂充分发展后，盘的角动量通过引力矩转移，大量的盘质量从星周盘吸积到中央原恒星上。幕式吸积作用产生时变高速喷流。喷流对原恒星和星周盘的动力学演化没有显著的贡献，而低速外流可以喷射出大部分的下落气体，并确定最终的恒星质量。
2017-11-01 astro-ph.GA
The alignment of interstellar dust grains: thermal flipping and the Davis-Greenstein mechanism
星际尘埃颗粒是非球形的，在某些环境中，部分沿着星际磁场的方向排列。已经提出了许多排列理论，所有这些理论都研究了晶粒的旋转动力学。1999年，Lazarian和Draine提出了热翻转的重要概念，其中内部弛豫过程导致晶粒体翻转，而其角动量保持不变。通过详细的数值模拟，我们研究了热翻转的作用，在相对缓慢的旋转期间，被称为“交叉”的特殊情况下的非均匀质量分布的球状晶粒的晶粒动力学。Lazarian和Draine提出，在交叉期间的快速翻转将导致“热捕获”，其中相对于颗粒体固定的系统扭矩将时间平均为零，延迟旋转到更大的旋转速度。我们发现，时间平均的系统扭矩是不为零的交叉过程中，热陷阱是不普遍的。作为一个应用程序，我们研究是否经典的戴维斯-格林斯坦对齐机制是可行的，居住在冷中性介质中的晶粒，缺乏超顺磁性夹杂物。我们发现，戴维斯-格林斯坦对齐是不妨碍热陷阱，但认为，它是，然而，太低效，产生负责光学和红外星光偏振的大颗粒的对齐。小颗粒的Davis-Greenstein排列可能有助于观察到的紫外偏振。这里开发的理论和计算工具也可以应用于分析通过辐射扭矩和旋转颗粒的破坏对齐。
2021-03-11 astro-ph.GA
The origin of dust polarization in the Orion Bar
本文利用 SOFIA HAWC+ 多波段尘埃偏振观测，研究猎户座棒光解离区中尘埃颗粒排列方向从磁场（B-RAT）向辐射场（k-RAT）转变的条件，限定了转变对应的颗粒尺寸，并发现这些颗粒过大而无法在辐射驱动旋转破裂中存活，从而推断大部分颗粒仍以超热旋转状态沿磁场排列。
2023-05-03 astro-ph.GA
Circularization of Tidally Disrupted Stars around Spinning Supermassive Black Holes
本文采用后牛顿修正的三维光滑粒子流体动力学模拟方法研究了自旋超大质量黑洞束缚轨道上潮汐扰动星的圆化。我们的模拟表明，碎片圆化敏感地依赖于辐射冷却的效率。如果辐射冷却效率低，碎片循环有两个阶段：第一，恒星碎片流由于相对论性拱点进动而自相交;相交点处的激波使轨道能量热化，碎片在黑洞周围形成几何上厚的环状结构。环通过粘性扩散迅速扩展，导致形成几何厚度的吸积盘。相比之下，如果辐射冷却是有效的，恒星碎片由于自相交激波而形成圆形，并形成几何上薄的环状结构。在这种情况下，耗散的能量可以在碎片圆化过程中发射，作为随后的潮汐破裂耀斑的前兆。对于一颗1兆太阳质量的恒星绕着一个10^6兆太阳质量的黑洞旋转，其辐射能量可能达到~2*10^{52}尔格。我们还发现，一个逆行（反时针）的黑洞自旋的冲击引起的圆化时间尺度短（长）比一个非旋转的黑洞在两种冷却情况下。在辐射有效冷却的情况下，圆化时间尺度非常长，并且对黑洞自旋也很敏感。具体而言，Lense-Thirring扭矩引起动态重要的节点进动，这大大延迟了碎片的循环。另一方面，在辐射效率低的情况下，节点进动太慢而不能产生可观察的签名。我们还讨论了我们的模拟和抛物线的TDEs，大多数恒星潮汐中断的特点之间的关系。
2016-09-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Secular Stellar Dynamics near a Massive Black Hole
大质量黑洞附近恒星的角动量演化是由长期力矩驱动的。与两体弛豫相比，恒星之间的相互作用是不相干的，由此产生的共振弛豫（RR）过程的特征是数百个轨道周期的相干时间。在本文中，我们证明了所有的统计特性的RR可以重现自回归移动平均（ARMA）模型。我们使用ARMA模型，广泛的N体模拟校准，用蒙特卡罗模拟分析恒星系统的长期演变MBH周围。我们表明，在稳定状态下的单质量系统，一个抑郁症是雕刻出附近的MBH作为潮汐中断的结果。使用银河系中心的参数，抑郁症的程度是约0.1 pc，类似的顺序，但小于所观察到的“洞”的大小在明亮的晚型恒星的分布。我们还发现，恒星周围的MBH的速度矢量是局部不各向同性。在第二个应用程序中，我们发展的高度偏心的轨道，导致从潮汐破坏的双星，这被认为是合理的前体的“S-星”在银河系中心。我们发现，RR预测更高的偏心率（e > 0.9）的S-星轨道比已经观察到的日期。
2011-08-18 astro-ph.GA
B-fields And dust in interstelLar fiLAments using Dust POLarization (BALLAD-POL): II. Testing the Radiative Torque Paradigm in Musca and OMC-1
本研究利用Planck与SOFIA/HAWC+尘埃偏振观测及DustPOL模型，在Musca和OMC-1中检验RAT-A与RAT-D，证明须同时考虑颗粒排列、破坏及磁场缠结去偏振。
2024-09-09 astro-ph.GA
