Shantanu Basu (Western University): The Launch Mechanism of Protostellar Outflows 關注
1 次觀看 · 2024年1月25日
The formation of protostellar disks and the generation of outflows resutls from a complex interaction of magnetic fields, gravity, and angular momentum. The nonideal MHD effects are also crucial to the outcome. Numerical calculations of this phenomenon are challenged by the need to achieve very high resolution near the central protostar, which then imposes strong time step restrictions. I review some recent three-dimensional nonideal MHD simulations that either resolve the central protostar, or use a central sink cell to evolve well into the Class 0 protostellar phase. In the latter case, we find new insights into the driving of the low-velocity outflow that emerges from near the disk edge. The launch region is identified as primarily the interface between the inwardly advected magnetic field of the pseudodisk and the outwardly diffusing magnetic field of the disk. I present some details of the structure and dynamics of the outflow zone.
評論 文字稿
很高興有大學教授來訪問我們,
他在大學獲得了博士學位,他
在密歇根州立大學任職,然後
在 Ceda 任職,之後他
搬到了加拿大的西大學,
現在在那裏,首先會告訴我們
這一點 請歡迎我們的
[掌聲]
演講者,嘿,謝謝你,M,謝謝你的精彩
發言,謝謝你招待我,
謝謝大家,我很高興
能和你們一起在這裏,呃,呃,
我們正在談論一些工作, 我
最近對流出
原型的啓動機制感興趣,
所以我覺得我在這裏與
呃你知道
該領域的一些大專家交談所以我真的
呃呃我 在這裏尋求反饋
比其他任何事情都重要,呃,這是最近的
工作,嗯,正如我所說,我很高興在
這裏由你們所有人運行它,並
期待您的
評論,嗯,所以讓我呃,不要再
拖延了,呃,提到這個 我
和我最近畢業的
博士生 mmud
shawi 以及 Masahiro mashida 的工作完成了嗎?
他們已經合作了好
幾年了,嗯所以嗯是的,所以這是
你我心情博士論文的一部分
,呃我們對
你感興趣 知道我們對
mhd 引力塌縮問題感興趣,
這是天體物理學中的一個非常重要的問題,
就三維物理學的複雜性而言,這是一個巨大的挑戰,
你必須解決的巨大範圍的尺度,
物理學是令人着迷的,但是
然後計算挑戰
也很大,在呃做一些這項
工作呃我覺得我們已經得到了一些呃
新的呃關於流出的結果,至少
我們還沒有很好地意識到,我們會
看看你有什麼 這麼說吧,
我會讓這次演講相對
較短,至少按照我自己的標準,我
不知道你們都習慣什麼,
所以我會盡力將其控制
在 40 45 分鐘之內,讓我們看看 事情進展如何,
所以我不會提供太多背景知識,
但基本上是在
磁化塌陷領域,我們一直在
研究這個問題,你知道,
社區
在 80 年代、90 年代在這方面做了很多工作,但後來 在
2000 年代初,
Al 和 Shu 發表了一篇非常有趣的論文,他們
指出,如果磁通量
凍結持續到
坍縮的最後階段,那麼根本無法
形成原盤,事後
看來,也許是這樣。 呃,這是一個
家長,爲什麼呃應該
對我們來說一直是顯而易見的,那就是,
如果你崩潰並凍結到一個
非常大的範圍,你會
爲崩潰雲的內部快速旋轉部分設置一個非常大的槓桿臂
連接到更遠的非常大的
徑向距離,並且
長呃比率槓桿臂會給你一個
強大的扭矩,這將消除足夠的
角動量,以至於你
實際上無法首先形成圓盤,
所以在這個呃 你知道 19 呃
90 年代 2000 年代圖形呃你知道
穿過
U 的紅線,紅線是
穿過崩潰物體最裏面的部分
,它們設置了一個
相對較大的李臂,它只是
提取了你的一些 消失了,崩潰
還在繼續,所以
在接下來的幾十年裏刺激了很多工作,
當然 Ruben 和 sien 以及 ZM
Le 發表了這篇論文和許多其他論文
,表明如果你使用
標準,如果你添加非 理想的 mhd
始終是最初的答案,
當然這不會發生,因爲我們
知道非理想效應會
在高密度下出現,但是如果您將
標準電阻率放入其中,您仍然
無法形成相對較大的圓盤,例如
數百個圓盤 嗯,在
崩潰的早期階段,當然
肯定是在零級,甚至可能不會
更晚,呃,還有很多其他的
作品,例如,masah
Masuk Matsumoto
使用他們的嵌套網格代碼和
他們的一個有趣的結果發表了一系列論文
是,嗯,很大程度上取決於
你如何在數字上處理這個
內部區域嗯,因爲你
可以呃到達零級階段的方式
通常是合併一個內部
同步單元,爲什麼你必須這樣做是
因爲沒有 在一個內部同步單元中,
你正在解決如此微小的尺度,以至於
你的穩定性甚至只是準確性的時間步長
變得非常
小,你的計算
就會停止,就像芝諾斯悖論一樣,
你無法達到你想要的部分
試圖到達呃但是呃s細胞可以
讓你越過那個呃那個障礙但是
呃流出的結果當然
通常很大程度上取決於你如何
設置SN細胞並且你知道
它有多大以及各種嗯呃甚至
與初始條件相關的問題
呃我不會說我們已經完全解決了這個問題
呃但是
當我們查看所有
結果時要記住這一點很重要,所以
現在的一些最先進的技術是 使用自適應
網格細化,當你
到達更小的 SC
sper 時,你的網格可能會隨着流動而崩潰,這樣你就可以將物理問題解析
到原恆星階段,
本文使用拉姆齊的代碼,
實際上在這個漂亮的圖形中
顯示了原恆星實際上 形成
這個是一個放大,這是所謂的
第二個核心,這是一個恆星尺寸的物體,
呃你知道拖入一個
磁場,這實際上有兩個非
理想的 mhd 效應,包括 amb 和
omic
擴散,但是時間步長問題
仍然存在,所以自適應網格可以爲您提供
很大的分辨率,但您仍然有
很小的時間步長,因此該計算
與該領域的許多其他計算一樣,呃
不使用解析 protar 的接收器,
在形成 protar 後必須很快停止
所以在這種情況下是一個月,
所以這是異形悖論之類的
事情,好吧,我們剛剛到達那裏,但現在
你不能再進一步了,你離
呃觀察到的 YSL 還差得很遠,它通常可能
有 10,000 年的歷史,
不能隱含 代碼呃,他們
是呃,我們實際上正在研究
這個問題,但我不知道針對這個問題發佈了任何內容,好吧,但這
肯定是解決這個問題的潛在方法,
是的,但是準確性問題當然仍然
存在,但是但是 仍然是這樣,
好吧,所以嗯,我要談論
gri 計算,我提到了
masida Al 的工作,所以與 masida 合作,
我們正在研究 N 網格代碼,嗯,
這裏的想法是,你有一系列
笛卡兒網格 嵌套
在更大的笛卡兒網格中,
當你達到越來越高
的密度時,你會不斷精煉,你會引入另一個
內部網格,它的
分辨率通常是呃更大
尺度網格的兩倍,並且你不斷跳躍,你
可能會經歷許多級別
呃,
這個代碼發佈的最大優化級別是 21 個級別,
我將向您展示一些
較少的模擬,因爲它們
實際上包含相同的內容,但如果您
不包含中央 SN,則通常
需要大約 20 個級別
細化級別,因此 2 到 ^ 20 與
您最初的 1 相比提高了分辨率,
嗯,您知道其中許多初始
條件可以是任何東西,但通常
在 Macha 類型的工作中,您最初談論的是
關鍵邊界鳥球體,
呃 也許擺脫旋轉和呃
均勻磁場這些
當然可以改變,在一些論文中它們
是
變化的呃現在如果你有一個嵌套網格
你嗯你會得到
嗯嗯很好的結果,嗯很好好吧
我會回來的 對此,你可能想了解一下
與
許多傳統的流動
發射理論進行比較,這些理論傾向於
2D 呃圓柱座標,你可能
想呃以某種角度 AED 感覺來表示你的結果,
好吧,我會
現在回到幾年前使用這段代碼
呃我們發佈了我認爲
仍然是最長的進化,如果你
不包含相同的,所以如果你
用一個非理想效果的組學耗散解決了原星所以zhd
呃你解決了
你知道你使用的 Protar 的正壓方程
不是消耗而是嗯,但這絕對是
磁場與兩種
類型之間的相互作用,一種正在快速
吸收,另一種正在
擴散,好吧,所以我想我做了一些
已經點了,嗯,dis本身正在
接收
來自呃皮斯克風的氣流,但再往上看,你
會看到一些
僞風的流出,這些風仍然能夠
逃脫,好吧,這是倒數第二張
幻燈片,嗯,如果我們看一個非常大的
尺度 我們可以看到此時 100,000
年幾乎流出了
數千個天文單位,事實上它是
在 PSE sudo 圓盤內開始的,這
可能幫助它達到這麼遠的正確速度也取決於
速度,但發射點
並不是那麼靠近中心 大部分
流量是從
僞甚至 100 或超過 100 秒發射的,
嗯,你有點在呃流出速度的熱圖中,
藍線
只是包圍了你流出的地方,
白色區域將有流入, 如果
你觀察這個區域的總質量和動量,
你會發現
此時流出的質量約爲
太陽質量的十分之一,基本上是
恆星質量的三分之一,所以這
與你知道的各種分析一致 已經
對有
多少質量被噴射出來進行了估計,並且各種
模擬和過去都表明了這一點,
如果您查看
該
區域的總動量,嗯,好吧,
對於這個
特定的模型,這個數字目前對您來說可能沒有多大意義,好吧,在 6.7 * 10us 2 un
太陽公里秒,本身可能
意義不大,但事實證明,它
大約是原恆星的瞬時質量,大約是 3 個
太陽
質量乘以
周圍雲的等溫聲速,大約每秒 2 公里
呃和呃換句話說,
特徵速度是總
動量除以流出質量,
大約是6
公里/秒或聲速呃,
對於像我這樣的人來說,計算起來很簡單,喜歡
認爲簡單,如果你得到了
三分之一 附加質量以
太陽聲速的三倍噴射,你將
獲得 1 倍 M 星時間聲速作爲
向上的動量,這個呃我
建議,否則我們沒有證據證明我們還
沒有做到這一點 時間,但這
可能是對其他時間的一個很好的估計,
以及在這個 SL 中,輸出處於
活動狀態 好吧,呃,我今天的觀點是,
如果你運行非理想的 mhd 到
我們在模擬方面考慮的後期時間
仍然 唯一的零級U,
非理想的mhd類型會關閉
dis風,但是你確實得到了
通過各種半徑發射的僞風的好處,
然後你知道僞風會
傳播很遠的
距離,嗯 驅動機制
是文獻中通常討論的兩種機制的混合體,
正如您所期望的那樣,您知道
我們並不處於
人們用於分析
模型的理想化限制中,並且您知道我們
可能會想到的很多內容 從
觀察上看,如果這個模型正確,
可能實際上不是來自
DIS,它可能實際上已經
移動到更小的
半徑,我想我會在那裏結束並回答
問題,謝謝
[掌聲]
你是的,謝謝你,下一個不是我們回來
到 SL
是的,我們看到非常複雜的複雜 CHS,
我想知道您是否可以
在 Ang 轉移方面討論它們,因爲
至少在 lat Evolution F 中,
包括我在內的一些人認爲 Jet 和 out May
在 Mass AC 中發揮了重要作用
從材料中去除多餘的Ang,
無論什麼,例如看
右圖,這樣你就知道在上層,
你知道地板出去了,
內層你知道地板進去了,所以
這些FL之間是否有任何間隔,
在其他區域並非如此 所以我們
甚至不必關心轉移,
即使這樣我的意思是我們可以這樣
他們可以自然地甚至在
內部區域進行INF所以這個更加
複雜的運動以及這如何可能
是
很好的問題,我不知道 沒有
完整的答案,但我會說,從
我們所看到的來看,實際上並沒有很多
角度被刪除,所以是的,
顯然有些是,但
如果
你看一下特定的安格魯姆與
位置變化不大呃有點
平坦呃所以
嗯是的我想呃在某種程度上這是呃
在這個地區即使有
風它仍然有點像這場
磁力破壞災難有點
像抱歉不是它 是的,是的,
不,這實際上是
場的快速拖拽,而
你正在旋轉,旋轉
有助於
驅動這裏的微弱風,
謝謝,
謝謝,只是警告我,我
對這個場一無所知 所以可以
在這裏回答非常天真的問題,嗯,我
對黑洞更熟悉,
你知道的一種死亡類型顯示了人們談論的地方,
例如,在
流出的情況下,人們談論的是一個正 B
參數,布西那個東西
留下這個,因爲這裏的
情況非常重要,
我不確定我不確定
在這種情況下意味着什麼意味着
你把高熵放在
磁場和熱熵的組合中,
如果你把它置換成 從
更高到
更高的高度,它喜歡它想要
自己深入,即使是在動力學的ab中,
或者也許是另一個相關的
問題,可能與我們的罩子是什麼有關,嗯,
嗯,有
兩種思考角動量的方法
顯然,進入的東西必須失去
角動量,然後要麼
出去的東西把它帶走,要麼你可以
嘗試將它傳播到
圓盤內的磁場線,這樣
出去的東西就不會知道
它,嗯,你知道嗎? 知道安古姆
在這種情況下最終會在哪裏,
嗯,那裏,
那裏,肯定有 Antiion
出來,數字是多少,我
現在不能告訴你,很好奇,
這是否解釋了
你所進行的所有發明。 將
兩者加起來,你就完成了,或者
它實際上是非
磁場不一定是本地的並不
意味着你不必
帶着東西出去,但它可能是對的,
我的意思是那裏 系統中是否發生某種程度的
磁角重新分佈,
特別是在保護中,
甚至取決於場,有
一定程度的
嗯,但是嗯,你知道,否則,
角動量提取是
通過流出和
磁斷裂的組合發生的 現在你可以
區分這些,如果你喜歡,
換句話說,你不需要物質
有垂直分量,
你可以有一個磁扭矩很好地
打破意味着你把一個場從
內軌道到外軌道,這樣你就可以
轉移 很遠的地方,但是通過
模擬,你可能會說
50% 進入這裏,50% 進入那裏 是的,是的,是的,是
的,我只是沒有
那個數字,是的,好問題,試着
回覆
你,我有
問題
分佈
所以它表明
一些累積的
強度足夠強
toas還是
只是
從這個過程操作過程中得到的
所以
我很
好奇我認爲它的
磁場被足夠弱化它
在這個區域沒有做很多但是在這裏 是的,
這很重要,這是可
觀察到的最強大的外流發射,我認爲是的,我
想這是我認爲
這個模型的有趣之處在於,人們
可以觀察到這個嗯實際上
在這些尺度上追蹤外流結構,因爲
嗯,是的,重點是輸出實際上並
沒有出現,當然我們不是在談論
也可能存在的插入物,
但這個
輸出是
從 dis 邊緣出現的,實際上
有點超出了邊緣,
所以它實際上不是 從
好的中出現,所以我認爲這是一個潛在的
非常有趣的觀察目標,
就像我說的,如果你看
低分辨率,你會看到這種方式,
因爲我沒有解析這個區域,
好的,所以如果這個模型是正確的,我
認爲我們我們 需要能夠將其繪製
出來,
以便在您
在亞臨界案例中提到的介紹中,呃,您將
看到計數器
Rota 我不明白那怎麼行,
謝謝是的,我想我有一張
關於此的幻燈片讓我看看是的 讓我想想,
呃,
好吧,
所以是的,如果你回顧
很多年前的磁力破壞必須分析模型,所以我們採用帶有
磁場的剛性旋轉器
,現在你開始磁力
破壞,安古姆正在進入
背景呃發生了什麼是嗯
下降但實際上下降得很遠以至於
你開始向
另一個
方向旋轉好吧嗯
現在在我向你展示的模型中
沒有背景旋轉好吧所以
背景根本不旋轉 所以
現在如果你把磁場放在一些
初始旋轉中,你正在扭轉
磁場,磁場會將
旋轉器扭轉回來,它不會
順利地回到零,它會
超調,所以反向旋轉,它會
回來 向上,你將有一組適應的
振盪,所以如果你以一定的
旋轉速率開始,那麼
當你變得超臨界時,你就處於亞臨界狀態,如果你
處於時間演化的這一部分,
那麼你就會反向旋轉,
現在你變成了 超臨界並
迅速崩潰,你現在保留了
旋轉感,因爲場
本身在 C 中旋轉是的,子
情況下場是的,場
基本上很好,
場沒有旋轉,因爲
背景也是 不
旋轉,現在你旋轉
物體,你現在場正在旋轉,但
它把你拉回來,呃,你過度
補償,
取決於你是否
在這裏變得超級關鍵,你會反向旋轉,如果你在
這裏變得超級關鍵,你就在
同一個地方 方向是初始
旋轉呃但是你也會得到
比你從那個旋轉開始時更弱的流出
好吧
當然速度
這裏是6
公里出速度要
快得多對吧是的好吧好吧是的
6是
一個非常大的體積的平均值呃和
我 不知道我的意思是觀察,如果
你在這麼大的體積上進行平均,
那麼呃,在
較小的半徑下會有更高的長速度是的,
這是一個很好的問題,是的,我
實際上我不認爲速度會
是恆定的,是的我 認爲
特徵速度將取決於 的
演化狀態,隨着時間的推移,
你會擴散到
更大的體積,但也會減慢速度,你
知道我認爲這會
減少,但是 U 的總
動量可能是這個值我
只要流出仍在被
驅動,我的意思是在某個時候流出
本身可能會減弱,但仍然
有物質在
大
距離向外移動,嗯,所以這是我的好感覺,
不是作爲一個觀察者,但我認爲這
會存在 是某個有限的時間段,
其中這將是
瞬時動量,我
會聲稱這個數字會發生變化,
因爲質量也會
改變問題,您在開頭提到的第一個問題是
關於呃
如何選擇SN粒子
所以在最後你的最後,
我只是想知道
羅布對對對,第二個問題
是,呃,你正在討論結果
中所有這些 axio 對稱特徵,
嗯,所以我想
問題是,你能發表評論嗎?
實際上,3D 3D 模擬的重要性
是否真的可以,
是的,謝謝,謝謝,非常好的
問題,讓我從第二個
一秒問題開始,嗯,是的,我現在感覺,
我覺得
2dx 對稱確實 捕獲了
流出駕駛的許多關鍵特徵,所以我
確實覺得,即使我不認爲
它是在 AIS
對稱中以這種方式計算的,我認爲所有
這些相同的特徵都會存在,
嗯,我認爲 3D 是
嗯,是的,在這一點上,基於我們
所看到的 3D 給你帶來了更多的
複雜性,但這
對於我所展示的任何結果來說都不是基礎,好吧
呃,但確實沒有人在
這個階段之後完成 2D AIS 對稱,
好吧,所以我認爲這是一個
現在對任何人來說都是一個很好的挑戰,真的
呃,甚至激勵去追求
2D U,因爲它在計算上當然
很多,
嗯,至於水槽,是的,有很多
人已經發布了,但是有各種
不同的代碼,SN 單元確實有所
不同 結果呃
特別是當你有
磁場時嗯但在這裏我們確實看到至少
在最初的幾
千年左右與
沒有好的模型有合理的匹配所以我們可以比較
早期階段的程度他們似乎更同意
呃 所以這是令人鼓舞的,而且這是
因爲水槽足夠小,
磁耗散
在水槽中發生在更大的範圍內,我認爲這
讓我們更有信心,這是
一個穩健的
結果,好吧,我很
抱歉,但是
呃,如果你想的話 和他談談,
現在就這樣做,謝謝你的精彩談話
[鼓掌],
是的,我也曾試圖
思考一些
會議,是的,
也許好奇的是,因爲
在那一點上停止了,
但我很有趣地看到這些對的,
是的,
我 所以他們至少在他們的
情況下確定他們聲稱在
外面,然後
距離這個
我大約有50,所以我們能夠支持這項動議,
我想我會的,
但是是
的,你也得到了另一部分是的,
但是 AG,你不知道,如果它是
一個非常窄的非常小的打開
角度,你可以
非常看到
那些
東西,
是的,
而
不是它是
正確的,是的,無論是迪卡特業務,
還是任何你知道的,
我但
非常感謝你 是的,任何想法都
可以,
所以我很
好奇