نقش سرمايش ذرات گرد و غبار در قرص‌هاي پيش سياره‌اي متلاطم گرانشي

The role of cooling dust particles in gravitational turbulent protoplanetary disks

ساختار ايستاي يك قرص خود- گرانشي متلاطم با در نظر گرفتن سرمايش ناشي از حضور ذرات گرد و غبار مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در توافق با شبيه‌سازي‌هاي عددي قرص‌هاي خود- گرانشي كه تاكنون انجام شده است، پارامتر تومره در آستانه مقدار بحراني‌اش ثابت فرض مي‌شود؛ اما ضريب وشكساني تلاطمي از آهنگ سرمايش سامانه به دست مي‌آيد. كميت‌هاي فيزيكي قرص را به صورت تابعي از مختصه شعاعي به دست مي‌آوريم. نشان مي‌دهيم كه ساختار كلي قرص به دو ناحيه تقسيم مي‌شود به طوري كه بخش دروني از نظر نوري ضخيم؛ و بخش بيروني از نظر نوري نازك است. از سوي ديگر، مدلي كه ارائه مي‌كنيم نشان مي‌دهد كه هر چه آهنگ برافزايش جرم بيشتر باشد، نقش سرمايش گرد و غباري بيشتر است. نشان مي‌دهيم كه ضريب وشكساني تلاطمي با فاصله زياد مي‌شود، ولي اين ضريب در ناحيه دروني به دليل سرمايش گرد و غباري كاهش مي‌يابد. سپس جرم تكه‌هاي ناشي از ناپايداري گرانشي در شعاع خود- گرانشي را تعيين مي‌كنيم. نشان مي‌دهيم كه سرمايش گرد و غباري در آهنگ برافزايش زياد، شعاع خود- گرانشي را افزايش مي‌دهد؛ در حالي كه در آهنگ برافزايش كم، سرمايش گرد و غباري، باعث كاهش شعاع خود- گرانشي مي‌شود

The static structure of a turbulent self-gravitational disk is investigated based on the effect of cooling due to the presence of dust particles. In agreement with the numerical simulations of self-gravitational disks that have been done so far, the cumulative parameter is assumed to be on the threshold of its critical value; however, the coefficient of turbulence is obtained from the system's cooling rate. The physical quantities of the disk are obtained as a function of the radial amplitude. We show that the overall structure of the disk is divided into two regions, such that the inner part is optically a thick one and the outer part is an optically thin one. On the other hand, the model we present shows that as the mass increase speed is raised, the role of dust becomes more important. We show that the turbulent viscosity coefficient increases with the distance, but this coefficient decreases in the inner region due to the cooling of the dust. We then determine the mass of gravitational instability particles in the self-gravitational radius. We show that cooling dust particles increases the self-gravitational radius in the high accretion, while in the low accretion, the cooling of dust reduces the self-gravitational radius.