مُلَخَّص

يُقَدِّم نَمُوذَجُ تَجْزِئَةِ القُرْصِ بِسَبَبِ عَدَمِ الاِسْتِقْرارِ الجاذبي آلِيَّةً بَدِيلَةً لِتَكْوِينِ الكَواكِبِ الغازِيَّةِ العِمْلاقَةِ، خُصُوصًا تِلْكَ الَّتِي تَقَعُ عَلَى مَدَارَاتٍ وَاسِعَةٍ.

هَدَفُنَا هُوَ تَحْدِيدُ البُنْيَةِ ثُلاثِيَّةِ الأَبْعاد لِكَوَاكِبِ القُرْصِ غَيْرِ المُسْتَقِرَّةِ وَدِرَاسَةُ كَيْفِيَّةِ ارْتِبَاطِ ذَلِكَ بِفِيزْيَاءِ الحَرَارَةِ لِعَمَلِيَّةِ التَجْزِئَةِ.

قُمْنَا بِنَمْذَجَةِ تَجْزِئَةِ الأَقْرَاصِ غَيْرِ المُسْتَقِرَّةِ جَذْبِيًّا بِاِسْتِخْدَامِ كَوْد SPH المُسَمَّى PHANTOM، وَتَتَبَّعْنَا تَطَوُّرَ الكَواكِبِ الَّتِي تَشَكَّلَت خِلَالَ مَرَاحِلِ النَّوَاةِ الهِيدْرُوسْتَاتِيكِيَّةِ الأُولَى وَالثَّانِيَةِ (حَتَّى كَثَافَات \(10^{-3}\text{g\,cm}^{-3}\)).

وَجَدْنَا أَنَّ البُنْيَةَ ثُلاثِيَّةَ الأَبْعاد لِكَوَاكِبِ القُرْصِ غَيْرِ المُسْتَقِرَّةِ تَتَأَثَّرُ بِبِيئَةِ القُرْصِ وَتَارِيخِ تَكْوِينِ كُلِّ كَوْكَبٍ (مِثْلَ التَّفَاعُلاتِ مَعَ الأَذْرُعِ الحَلَزُونِيَّةِ وَالاِنْدِمَاجَاتِ). أَغْلَبُ الكَوَاكِبِ الَّتِي تَشَكَّلَت فِي المُحَاكَاةِ هِيَ كُرَيَّاتٌ مُفَلْطَحَةٌ بَدَلًا مِن كُرَوِيَّةٍ، وَهِيَ تَكْتَسِبُ غَازَهَا بِشَكْلٍ أَسْرَعَ مِن أَقْطَابِهَا.

مِنَ المُتَوَقَّعِ أَنْ تُؤَثِّرَ البُنْيَةُ ثُلاثِيَّةُ الأَبْعاد لِكَوَاكِبِ القُرْصِ غَيْرِ المُسْتَقِرَّةِ عَلَى خَصَائِصِهَا المَرْصُودَةِ وَيَجِبُ أَخْذُ ذَلِكَ بِعَيْنِ الاِعْتِبَارِ عِنْدَ تَفْسِيرِ المُلاحَظَاتِ لِلكَوَاكِبِ المُضَمَّنَةِ فِي أَقْرَاصِهَا الأُمِّ.

مُقَدِّمَة

تُوَفِّر تَجْزِئَةُ القُرْصِ بِسَبَبِ عَدَمِ الاِسْتِقْرارِ الجاذبي فِي الأَقْرَاصِ النَّجْمِيَّةِ الأَوَّلِيَّةِ ذَاتِ الكُتْلَةِ النِّسْبِيَّةِ العَالِيَةِ (\(M_{\rm disc}\stackrel{>}{_\sim}0.1 M_\star\)) آلِيَّةً بَدِيلَةً لِتَراكُمِ النَّوَاةِ (Goldreich:1973a, Drazkowska:2023i) لِتَكْوِينِ الكَوَاكِبِ العِمْلاقَةِ الغازِيَّةِ.

تَتَطَوَّرُ عَدَمُ الاِسْتِقْرَارَاتِ الجَاذِبِيَّةِ فِي الأَقْرَاصِ النَّجْمِيَّةِ الأَوَّلِيَّةِ عِنْدَمَا يُسْتَوْفَى مِعْيَارُ تومري (Toomre:1964a), \[Q \equiv \frac{c_{s} (R) \kappa (R)}{\pi G \Sigma (R)} \stackrel{<}{_\sim}1,\, \label{eqn:toomre}\] حَيْثُ \(c_{\rm s}\) هِيَ سُرْعَةُ الصَّوْتِ، \(\kappa\) هُوَ التَّرَدُّدُ الإِهْلِيجِيّ، وَ \(\Sigma\) هِيَ كَثَافَةُ السَّطْحِ لِلقُرْصِ، عِنْدَ نِصْفِ قُطْرِ المَدَارِ \(R\). يُؤَدِّي عَدَمُ الاِسْتِقْرَارِ الجَاذِبِيُّ إِلَى تَجْزِئَةِ القُرْصِ عِنْدَمَا يَبْرُدُ القُرْصُ بِسُرْعَةٍ كَافِيَةٍ، \(t_{\textup{cool}} < (0.5 - 2) t_{\textup{orb}}\) (أَيْ بِضْعَ فَتَرَاتٍ مَدَارِيَّةٍ). قَدْ تَلْعَبُ المَجَالَاتُ المَغْنَاطِيسِيَّةُ أَيْضًا دَوْرًا مُهِمًّا فِي تَكْوِينِ القُرْصِ (Wurster:2018a,Lebreuilly:2023v,Hennebelle:2020c) وَتَجْزِئَتِهِ اللاحِقَةِ (Commercon:2010a). يُعْتَقَدُ أَنَّ المَجَالَاتِ المَغْنَاطِيسِيَّةَ تَمِيلُ إِلَى تَثْبِيطِ تَجْزِئَةِ القُرْصِ، عَلَى الرَّغْمِ مِنْ أَنَّ هَذَا قَدْ يَحْدُثُ لاحِقًا تَحْتَ ظُرُوفٍ مُنَاسِبَةٍ (Commercon:2010a,Forgan:2017a,Deng:2021e).

تُنْتِجُ القِطَعُ الَّتِي تَنْتُجُ عَنْ عَدَمِ الاِسْتِقْرارِ الجَاذِبِيِّ كُتَلًا تَزِيدُ بِعِدَّةِ مَرَّاتٍ عَنْ كُتْلَةِ المُشْتَرِي (M\(_{\rm J}\))، وَلَكِنَّ الكُتْلَةَ النِّهَائِيَّةَ الَّتِي تَكْتَسِبُهَا قَدْ تَكُونُ أَعْلَى بِكَثِيرٍ (Stamatellos:2009a, Kratter:2010a, Vorobyov:2013a, Kratter:2016a, Mercer:2017a, Fletcher:2019q). تُشَكِّلُ نَظَرِيَّةُ عَدَمِ اِسْتِقْرَارِ القُرْصِ الكَوَاكِبَ العِمْلاقَةَ الغازِيَّةَ بِشَكْلٍ طَبِيعِيٍّ عَلَى مَدَارَاتٍ وَاسِعَةٍ (Stamatellos:2009a)، حَيْثُ يُسْتَوْفَى كِلَا المِعْيَارَيْنِ لِتَجْزِئَةِ القُرْصِ. وَمَعَ ذَلِكَ، قَدْ تُدَمِّرُ التَّفَاعُلاتُ مَعَ النُّجُومِ العابِرَةِ مَجْمُوعَةً أَوَّلِيَّةً مِنْ هَذِهِ الكَوَاكِبِ (Carter:2023g)، بِمَا يَتَفِقُ مَعَ المُلاحَظَاتِ المُبَاشِرَةِ (Bowler:2018a, Vigan:2021w) الَّتِي تُظْهِرُ أَنَّ الكَوَاكِبَ العِمْلاقَةَ الغازِيَّةَ الضَّخْمَةَ عَلَى مَدَارَاتٍ وَاسِعَةٍ لَيْسَتْ شَائِعَةً جِدًّا (نِسْبَةٌ صَغِيرَةٌ فَقَطْ مِنَ النُّجُومِ تَسْتَضِيفُ مِثْلَ هَذِهِ الكَوَاكِبِ، تَصِلُ إِلَى حَدٍّ أَقْصَى 5 -10% مِنَ النُّجُومِ، مَعَ اِعْتِمَادٍ طَفِيفٍ عَلَى كُتْلَةِ النَّجْمِ المُضِيفِ).

تَمُرُّ تَطَوُّرَاتُ شَظَايَا عَدَمِ اِسْتِقْرَارِ القُرْصِ إِلَى الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ عَبْرَ مَرَاحِلِ النَّوَى الهِيدْرُوسْتَاتِيكِيَّةِ الأُولَى وَالثَّانِيَةِ (Larson:1969a, Masunaga:2000a, Stamatellos:2007b, Stamatellos:2009d). هَذَا يَعْنِي أَنَّ المَرَاحِلَ الأَوَّلِيَّةَ مِنْ تَطَوُّرِ الكَوَاكِبِ النَّاتِجَةِ عَنْ عَدَمِ اِسْتِقْرَارِ القُرْصِ مُشَابِهَةٌ لِتِلْكَ الَّتِي تَخُصُّ نَجْمًا دَاخِلَ نَوَاةِ سَحَابَةٍ جُزَيْئِيَّةٍ مُنْهَارَةٍ، وَلَكِنْ عَلَى نِطَاقٍ أَصْغَرَ بِكَثِيرٍ: النَّوَاةُ الأُولَى (أَيْ القِطْعَةُ الَّتِي تَشَكَّلَت بِوَاسِطَةِ عَدَمِ اِسْتِقْرَارِ القُرْصِ وَالَّتِي سَتَتَطَوَّرُ إِلَى كَوْكَبٍ) لَهَا حَجْمُ بِضْعِ وَحَدَاتٍ فَلَكِيَّةٍ، وَكُتْلَةُ بِضْعِ M\(_{\rm J}\)، وَتَدُورُ بِسُرْعَةٍ كَبِيرَةٍ (Stamatellos:2009d,Mercer:2020a).

أَصْبَحَت مُلاحَظَةُ الكَوَاكِبِ الَّتِي لا تَزَالُ مُدْمَجَةً فِي أَقْرَاصِهَا الأُمِّ (وَالَّتِي يُشَارُ إِلَيْهَا عَادَةً بِالكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ) مُمْكِنَةً فِي السَّنَوَاتِ القَلِيلَةِ المَاضِيَةِ (Currie:2023s). الكَوَاكِبُ الأَوَّلِيَّةُ الاِثْنَانِ حَوْلَ النَّجْمِ البَالِغِ مِنَ العُمْرِ 5 مَلَايِينِ سَنَةٍ PDS 70 هُمَا أَوَّلُ الاِكْتِشَافَاتِ الوَاضِحَةِ (Keppler:2018a,Haffert:2019d). يَدُورَانِ عَلَى مَسَافَتَيْنِ 20 وَ 34 AU مِنَ النَّجْمِ المَرْكَزِيِّ. لِـPDS 70 b كُتْلَةٌ مُقَدَّرَةٌ \(<12{\rm M_ J}\)؛ كُتْلَةُ PDS 70 c غَيْرُ مُؤَكَّدَةٍ. تُظْهِرُ هَذِهِ الكَوَاكِبُ الأَوَّلِيَّةُ عَلامَاتٍ عَلَى تَرَاكُمِ الغَازِ، كَمَا يَتَّضِحُ مِنْ اِنْبِعَاثِ H\(_\alpha\) (Wagner:2018a,Haffert:2019d)، وَيُرَافِقُهَا أَقْرَاصٌ كَوْكَبِيَّةٌ (Stolker:2020p,Benisty:2021j). مُؤَخَّرًا، تَمَّ اِكْتِشَافُ كَوْكَبٍ أَوَّلِيٍّ حَوْلَ نَجْمِ Aurigae AB (Currie:2022q)، وَهُوَ نَجْمٌ يَبْلُغُ مِنَ العُمْرِ \(1-3\) Myr. لِهَذَا الكَوْكَبِ الأَوَّلِيِّ كُتْلَةٌ مُقَدَّرَةٌ \(\sim 9~{\rm M_ J}\) وَيَدُورُ عَلَى مَسَافَةِ \(\sim 93\) AU مِنْ نَجْمِهِ الأُمِّ.

مَعَ اِحْتِمَالِ زِيَادَةِ المُلاحَظَاتِ المُبَاشِرَةِ (وَغَيْرِ المُبَاشِرَةِ) لِلكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ فِي المُسْتَقْبَلِ القَرِيبِ، مِنَ المُهِمِّ تَحْدِيدُ خَصَائِصِهَا عِنْدَ تَكَوُّنِهَا مِنْ خِلَالِ سِينارِيُوهَاتٍ مُخْتَلِفَةٍ (تَراكُمِ النَّوَاةِ وَعَدَمِ اِسْتِقْرَارِ القُرْصِ) لِكَيْ نَتَمَكَّنَ مِنْ تَحْدِيدِ آلِيَّةِ تَكْوِينِ الكَوَاكِبِ العِمْلاقَةِ الغازِيَّةِ السَّائِدَةِ. فِي هَذَا العَمَلِ، نُجْرِي مَجْمُوعَةً مِنَ المُحَاكَاةِ الهِيدْرُودِينَامِيكِيَّةِ لِتَجْزِئَةِ القُرْصِ لِتَحْدِيدِ البُنْيَةِ ثُلاثِيَّةِ الأَبْعاد لِلكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ النَّاتِجَةِ عَنْ عَدَمِ اِسْتِقْرَارِ القُرْصِ. فِي القِسْمِ 2 نُناقِشُ الظُّرُوفَ الأَوَّلِيَّةَ لِلقُرْصِ وَالأَسَالِيبَ المُسْتَخْدَمَةَ لِلمُحَاكَاةِ. فِي القِسْمِ 3 نُقَدِّمُ نَتَائِجَهَا العَامَّةَ، وَفِي القِسْمِ 4 نَعْرِضُ مِلَفَّاتِ الكَثَافَةِ وَدَرَجَةِ الحَرَارَةِ وَالسُّرْعَةِ لِلكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ الَّتِي تَتَشَكَّلُ فِي المُحَاكَاةِ. فِي القِسْمِ 5 نُرَكِّزُ عَلَى شَكْلِ الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ النَّاتِجَةِ عَنْ عَدَمِ اِسْتِقْرَارِ القُرْصِ، وَفِي القِسْمِ 6 نُلَخِّصُ النَّتَائِجَ الرَّئِيسِيَّةَ لِدِرَاسَتِنَا.

المَنْهَجِيَّة

نَحْنُ نُنَمْذِجُ الدِّينَامِيكَا الحَرَارِيَّةَ لِلأَقْرَاصِ غَيْرِ المُسْتَقِرَّةِ جَذْبِيًّا بِاِسْتِخْدَامِ كَوْدِ الهِيدْرُودِينَامِيكَا الجُسَيْمِيَّةِ المَلْسَاءِ PHANTOM (Price:2018b)، وَذَلِكَ بِاِسْتِخْدَامِ مُعَادَلَةِ حَالَةٍ بَارُوتْرُوبِيَّةٍ (Bate:1998a). نُغَيِّرُ الكَثَافَةَ الَّتِي تَتَحَوَّلُ عِنْدَهَا مُعَادَلَةُ الحَالَةِ مِنْ الحَالَةِ الإِيزُوثِيرْمِيَّةِ إِلَى الأَدْيَابَاتِيَّةِ، وَمُؤَشِّرُ الأَدْيَابَاتِيَّةِ، وَدَرَجَةُ حَرَارَةِ القُرْصِ الأَوَّلِيَّةِ حَيْثُ تُحَدَّدُ بِوَاسِطَةِ التَّسْخِينِ النَّجْمِيِّ.

ظُرُوفُ القُرْصِ الأَوَّلِيَّةِ

نُعَيِّنُ قُرْصًا بِكُتْلَةٍ \(M_{\rm D}=0.6\,\rm{M}_{\odot}\) حَوْلَ نَجْمٍ مُضِيفٍ بِكُتْلَةٍ 0.8\(\,\rm{M}_{\odot}\). يَمْتَدُّ القُرْصُ مِنْ \(10-300\) AU وَيُتَمَّثَلُ بِوَاسِطَةِ \(N_{\rm SPH}=4 \times 10^{6}\) جُسَيْمَةٍ. تَمَّ اِخْتِيَارُ كُتْلَةِ القُرْصِ بِحَيْثُ يُمْكِنُ تَشَكُّلُ العَدِيدِ مِنَ الأَجْزَاءِ نَتِيجَةَ تَجْزِئَةِ القُرْصِ فِي كُلِّ مُحَاكَاةٍ وَتَسْهِيلِ دِرَاسَةٍ إِحْصَائِيَّةٍ لِخَصَائِصِهَا. الكُتْلَةُ الدُّنْيَا الَّتِي يُمْكِنُ حَلُّهَا هِيَ \(N_{\rm neigh} M_{\rm D}/N_{\rm SPH}\sim 7.5\times 10^{-4} {\rm M_J}\)، وَهِيَ أَقَلُّ بِكَثِيرٍ مِنَ الحَدِّ الأَدْنَى لِلعَتَامَةِ لِلتَّجْزِئَةِ (Whitworth:2006a). لِذَلِكَ، يُمْكِنُ حَلُّ تَجْزِئَةِ القُرْصِ بِشَكْلٍ صَحِيحٍ.

كَثَافَةُ سَطْحِ القُرْصِ مُحَدَّدَةٌ بِالعَلاقَةِ \[\Sigma = \Sigma_{0}\left(\frac{R}{R_{\rm in}}\right)^{-3/2}(1-\sqrt{R_{\rm in}/R}), \label{equation:surface_density_power_law}\] حَيْثُ \(R_{\rm in}=10\) AU هُوَ نِصْفُ قُطْرِ القُرْصِ الدَّاخِلِيِّ، وَ \(\Sigma_{0} = 1.53 \times 10^{3}\,\text{g\,cm}^{-2}\). مِلَفُّ دَرَجَةِ حَرَارَةِ القُرْصِ مُحَدَّدٌ بِالعَلاقَةِ \[T(R) = T_{{1\rm AU}}\left(\frac{R}{\rm{AU}}\right)^{-0.5}\, , \label{eq:temperature-profile}\] حَيْثُ \({T}_{1\,\rm{AU}} = [150, 200]\) K. تَضْمَنُ ظُرُوفُ القُرْصِ الأَوَّلِيَّةِ المَذْكُورَةُ أَعْلَاهُ أَنَّ القُرْصَ غَيْرُ مُسْتَقِرٍّ بِحَسَبِ تومري خَارِجَ \(\sim 50\) AU.

دِيناميكا حَرارِيَّةِ القُرْصِ

غَالِبًا مَا تُسْتَخْدَمُ المُحَاكَاةُ الهِيدْرُودِينَامِيكِيَّةُ مُعَادَلَةُ حَالَةٍ بَارُوتْرُوبِيَّةٍ (أَيْ \(P\propto\rho^{\gamma}\)) لِتَقْلِيدِ نَتَائِجِ المُحَاكَاةِ الهِيدْرُودِينَامِيكِيَّةِ الإِشْعَاعِيَّةِ الأَكْثَرَ اِسْتِهْلَاكًا لِلحَوْسَبَةِ (Masunaga:1998a, Masunaga:2000a, Whitehouse:2004a, Mercer:2018a). لِمُحَاكَاةِ التَّأْثِيرَاتِ الحَرَارِيَّةِ أَثْنَاءَ التَّجْزِئَةِ الجَاذِبِيَّةِ فِي أَقْرَاصِ النُّجُومِ الأَوَّلِيَّةِ، نَسْتَخْدِمُ مُعَادَلَةَ حَالَةٍ بَارُوتْرُوبِيَّةٍ مُكَوَّنَةٍ مِنْ أَرْبَعِ قِطَعٍ تَمَّ تَعْدِيلُهَا لِتَشْمَلَ التَّغْذِيَةَ الإِشْعَاعِيَّةَ مِنَ النَّجْمِ المَرْكَزِيِّ. عَلَى وَجْهِ التَّحْدِيدِ، تُحَدَّدُ دَرَجَةُ حَرَارَةِ جُسَيْمِ SPH \(i\) كَمَا يَلِي: \[T_i=\max\Bigl\{ T(R_i), T_B(\rho_i)\Bigr\} \, ,\] حَيْثُ يُحَدَّدُ \(T(R_i)\) بِوَاسِطَةِ النَّجْمِ المَرْكَزِيِّ (اُنْظُر المُعَادَلَةَ [eq:temperature-profile]) وَيُوَفَّرُ \(T_B(\rho_i)\) مِنَ المُعَادَلَةِ البَارُوتْرُوبِيَّةِ، \[T_B (\rho)= \begin{cases} T_0 & \text{, $\rho < \rho_{1}$} \\ T_0\left(\frac{\rho}{\rho_{1}}\right)^{(\gamma_{1}-1)} & \text{, $\rho_{1} \leq \rho <\rho_{2}$}\\ T_0\left(\frac{\rho_{2}}{\rho_{1}}\right)^{(\gamma_{1}-1)}\left(\frac{\rho}{\rho_{1}}\right)^{(\gamma_{2}-1)} & \text{, $\rho_{2} \leq \rho <\rho_{3}$}\\ T_0\left(\frac{\rho_{2}}{\rho_{1}}\right)^{(\gamma_{1}-1)}\left(\frac{\rho_{3}}{\rho_{2}}\right)^{(\gamma_{2}-1)} \left(\frac{\rho}{\rho_{3}}\right)^{(\gamma_{3}-1)} & \text{, $\rho \geq \rho_{3}$},\\ \end{cases} \label{equation:barotropic_EOS}\] حَيْثُ \(\gamma_{1}\)، \(\gamma_{2}\)، وَ \(\gamma_{3}\) هِيَ مُؤَشِّرَاتُ الحَرَارَةِ السُّكُونِيَّةِ الَّتِي تَتَحَكَّمُ فِي صَلَابَةِ مُعَادَلَةِ الحَالَةِ فِي مَنَاطِقِ الكَثَافَةِ الثَّلَاثِ (أَيْ مَدَى سُرْعَةِ ارْتِفَاعِ دَرَجَةِ حَرَارَةِ الغَازِ بِسَبَبِ التَّسْخِينِ الاِنْضِغَاطِيِّ أَثْنَاءَ الاِنْهِيارِ). المِنْطَقَةُ الأُولَى (\(\rho<\rho_1\)؛ عَادَةً \(\rho_{1}\sim 10^{-13}\text{g\,cm}^{-3}\)، \(T\stackrel{<}{_\sim} 10\) K) تَتَوَافَقُ مَعَ مَرْحَلَةِ الاِنْهِيارِ الإِيزُوثِيرْمِيِّ حَيْثُ يَكُونُ الغَازُ شَفَّافًا بَصَرِيًّا وَتَتَسَرَّبُ إِشْعَاعَاتُهُ بِحُرِّيَّةٍ. المِنْطَقَةُ الثَّانِيَةُ (\(\rho_1<\rho<\rho_2\)؛ عَادَةً \(\rho_{2}\sim 3\times 10^{-12}\text{g\,cm}^{-3}\)، \(T\sim 10-100\) K، \(\gamma=5/3\)) تَتَوَافَقُ مَعَ المَرْحَلَةِ الَّتِي يُصْبِحُ فِيهَا الغَازُ كَثِيفًا بَصَرِيًّا وَيَبْدَأُ فِي التَّسْخِينِ. المِنْطَقَةُ الثَّالِثَةُ (\(\rho_2<\rho<\rho_3\)؛ عَادَةً \(\rho_{3}\sim 6\times 10^{-9}\text{g\,cm}^{-3}\)، \(T\sim 100-2000\) K، \(\gamma=7/5\)) تَتَوَافَقُ مَعَ المَرْحَلَةِ الَّتِي تَتَنَشَّطُ فِيهَا دَرَجَاتُ الحُرِّيَّةِ الدَّوَرَانِيَّةِ لِلهَيْدْرُوجِينِ الجُزَيْئِيِّ. أَخِيرًا، المِنْطَقَةُ الأَخِيرَةُ (\(\rho>\rho_3\)؛ \(T>2000\) K، \(\gamma=1.1\)) تَتَوَافَقُ مَعَ المَرْحَلَةِ الَّتِي يَبْدَأُ فِيهَا الهِيدْرُوجِينُ الجُزَيْئِيُّ بِالتَّفَكُّكِ.

الكَثَافَةُ الحَرِجَةُ الأُولَى، \(\rho_1\)، تُحَدِّدُ بِشَكْلٍ فَعَّالٍ مَتَى يُصْبِحُ الجُزْءُ كَثِيفًا بَصَرِيًّا، وَبِالتَّالِي هِيَ مِقْيَاسٌ لِعَتَامَةِ القُرْصِ وَمَعْدِنِيَّتِهِ. الكَثَافَاتُ الحَرِجَةُ \(\rho_2\) وَ \(\rho_3\) مُحَدَّدَةٌ (لِكُلٍّ مِن \(\gamma_1\)، \(\gamma_2\)) بِحَيْثُ تَتَوَافَقُ مَعَ دَرَجَاتِ حَرَارَةٍ 100 K وَ 2,000 K، حَيْثُ تَتَنَشَّطُ دَرَجَاتُ الحُرِّيَّةِ الدَّوَرَانِيَّةِ لِلهَيْدْرُوجِينِ الجُزَيْئِيِّ وَيَبْدَأُ تَفَكُّكُ الهِيدْرُوجِينِ الجُزَيْئِيِّ، عَلَى التَّوَالِي.

تَجْزِئَةُ القُرْصِ وَتَكْوِينُ الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ

قُمْنَا بِمُحَاكَاةِ تَجْزِئَةِ القُرْصِ بِدِقَّةٍ عَالِيَةٍ بِاِسْتِخْدَامِ تِسْعِ مَجْمُوعَاتٍ مُخْتَلِفَةٍ مِنَ المُعَلِّمَاتِ. تَمَّ تَلْخِيصُ مَجْمُوعَاتِ المُعَلِّمَاتِ المُسْتَخْدَمَةِ فِي الجَدْوَلِ [tab:params]. تَمَّ اِخْتِيَارُ الظُّرُوفِ الأَوَّلِيَّةِ لِلقُرْصِ بِحَيْثُ يُصْبِحُ القُرْصُ سَرِيعًا غَيْرَ مُسْتَقِرٍّ جَذْبِيًّا، كَمَا يَتَّضِحُ مِنَ الأَذْرُعِ الحَلَزُونِيَّةِ القَوِيَّةِ، وَيَتَجَزَّأُ. يُشَارُ إِلَى هَذِهِ الجُزْئِيَّاتِ الذَّاتِيَّةِ الجَاذِبِيَّةِ بِأَنَّهَا كَوَاكِبُ أَوَّلِيَّةٌ. تَتَبَّعْنَا تَطَوُّرَهَا حَتَّى تَصِلَ الكَثَافَةُ إِلَى \(10^{-3} \text{g\,cm}^{-3}\). المُحَاكَاةُ الَّتِي تَسْتَخْدِمُ مُعَادَلَاتِ حَالَةٍ أَكْثَرَ صَلَابَةً (\(\gamma=1.66\)) تُشَكِّلُ عَدَدًا أَقَلَّ مِنَ الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ، بِسَبَبِ الحَرَارَةِ الاِنْضِغَاطِيَّةِ المُتَزَايِدَةِ الَّتِي تُوَفِّرُ الدَّعْمَ ضِدَّ الاِنْهِيارِ. تَشَكَّلَ مَجْمُوعُهُ 107 كَوْكَبٍ أَوَّلِيٍّ فِي جَمِيعِ المُحَاكَاةِ.

تَطَوُّرُ الجُزْءِ أَوِ الكَوْكَبِ الأَوَّلِيِّ بِمُجَرَّدِ أَنْ يَبْدَأَ فِي الاِنْهِيارِ يَتْبَعُ نَفْسَ المَرَاحِلِ كَاِنْهِيارِ سَحَابَةٍ جُزَيْئِيَّةٍ بِكُتْلَةٍ شَمْسِيَّةٍ إِلَى نَجْمٍ أَوَّلِيٍّ (Stamatellos:2009d). الفَرْقُ الرَّئِيسِيُّ هُوَ أَنَّ كُتْلَةَ الجُزْءِ نَفْسِهِ أَقَلُّ بِكَثِيرٍ، تَتَرَاوَحُ بَيْنَ \(10-100~{\rm M_ J}\). يَكُونُ اِنْهِيارُ الجُزْءِ أَوِ الكَوْكَبِ الأَوَّلِيِّ فِي البِدَايَةِ ثَابِتَ الحَرَارَةِ، حَيْثُ تُحَدَّدُ دَرَجَةُ الحَرَارَةِ بِمَدَى بُعْدِ الكَوْكَبِ الأَوَّلِيِّ عَنِ النَّجْمِ المَرْكَزِيِّ (عَادَةً \(10-30\) K). بِمُجَرَّدِ أَنْ يُصْبِحَ الكَوْكَبُ الأَوَّلِيُّ غَيْرَ شَفَّافٍ، تَتَشَكَّلُ النَّوَاةُ الأُولَى الهِيدْرُوسْتَاتِيكِيَّةُ (Larson:1969a, Stamatellos:2007b)، وَالَّتِي تَنْمُو فِي الكُتْلَةِ، وَتَنْكَمِشُ بِبُطْءٍ وَتَسْخُنُ؛ يَتَشَكَّلُ صَدْمَةُ الاِسْتِحْوَاذِ حَوْلَ النَّوَاةِ الأُولَى مَعَ تَبَاطُؤِ الغَازِ السَّاقِطِ. عِنْدَمَا تَرْتَفِعُ دَرَجَةُ الحَرَارَةِ إِلَى 2000 K، يَبْدَأُ تَفَكُّكُ الهِيدْرُوجِينِ الجُزَيْئِيِّ وَيَحْدُثُ الاِنْهِيارُ الثَّانِي وَتَتَشَكَّلُ النَّوَاةُ الهِيدْرُوسْتَاتِيكِيَّةُ الثَّانِيَةُ (Stamatellos:2009d, Mercer:2020a). كُتْلَةُ النَّوَاةِ الأُولَى تَكُونُ فِي حُدُودِ \(10-20~{\rm M_J}\)، بَيْنَمَا كُتْلَةُ النَّوَاةِ الثَّانِيَةِ تَكُونُ بِضْعَةَ \({\rm M_J}\). سَيَتِمُّ تَحْدِيدُ الكُتْلَةِ النِّهَائِيَّةِ لِلكَوْكَبِ الأَوَّلِيِّ مِنْ خِلَالِ التَّفَاعُلاتِ مَعَ القُرْصِ (Mercer:2020a). يُمَثَّلُ كُلُّ كَوْكَبٍ أَوَّلِيٍّ بِمَا لا يَقِلُّ عَنْ \(6\times 10^5\) جُسَيْمَةِ SPH، وَبِالتَّالِي يُمْكِنُ حَلُّ الدِّينَامِيكَا الحَرَارِيَّةِ لِلاِنْهِيارِ بِشَكْلٍ صَحِيحٍ (Stamatellos:2007b). تُشِيرُ الخَصَائِصُ المُنَاقَشَةُ لِلكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ فِيمَا بَعْدُ إِلَى تِلْكَ الَّتِي تَمَّ الوُصُولُ إِلَيْهَا عِنْدَمَا تَصِلُ الكَثَافَةُ إِلَى \(10^{-3}\,\text{g\,cm}^{-3}\) فِي مَرَاكِزِهَا.

البُنْيَةُ ثُلاثِيَّةُ الأَبْعاد لِكَوَاكِبِ مَا قَبْلَ النُّجُومِ المُتَكَوِّنَةِ مِنْ عَدَمِ الاِسْتِقْرَارِ القُرْصِيِّ

اِفْتَرَضَتِ الدِّرَاسَاتُ السَّابِقَةُ (Mercer:2020a) أَنَّ كَوَاكِبَ مَا قَبْلَ النُّجُومِ المُتَكَوِّنَةِ مِنْ عَدَمِ الاِسْتِقْرَارِ القُرْصِيِّ تَتَمَتَّعُ بِتَمَاثُلٍ كُرَوِيٍّ. وَمَعَ ذَلِكَ، تَتَشَكَّلُ هَذِهِ الكَوَاكِبُ فِي قُرْصٍ يَتَمَيَّزُ بِمِلَفِّ دَوَرَانٍ شِبْهِ كِبْلَرِيٍّ، مِمَّا يَعْنِي أَنَّهَا تَدُورُ. لِذَلِكَ، مِنَ المُتَوَقَّعِ أَنْ تَكُونَ مُسَطَّحَةً، كَمَا يَحْدُثُ فِي السُّحُبِ المُنْهَارَةِ الدَّوَّارَةِ الَّتِي تُؤَدِّي إِلَى تَكْوِينِ النُّجُومِ الأَوَّلِيَّةِ (Bate:1998a, Saigo:2006a, Saigo:2008a).

لِلتَّحْقِيقِ فِي البُنْيَةِ ثُلاثِيَّةِ الأَبْعاد لِلكَوَاكِبِ المُتَكَوِّنَةِ فِي المُحَاكَاةِ بِمَزِيدٍ مِنَ التَّفْصِيلِ، نَحْسِبُ الكَثَافَةَ، وَدَرَجَةَ الحَرَارَةِ، وَسُرْعَةَ الدَّوَرَانِ، وَسُرْعَةَ السُّقُوطِ عَلَى طُولِ اِتِّجَاهَاتٍ مُخْتَلِفَةٍ مِنْ مَرْكَزِ كُلِّ كَوْكَبٍ مَا قَبْلَ النَّجْمِ (\(\pm x\), \(\pm y\), \(\pm z\)). نَحْسِبُ أَيْضًا المُتَوَسِّطَاتِ المِحْوَرِيَّةَ عَلَى مُسْتَوَى \(x-y\) (الَّذِي يُفْتَرَضُ أَنَّهُ مُسْتَوَى الدَّوَرَانِ) وَالمُتَوَسِّطَاتِ الكُرَوِيَّةِ. تُظْهِرُ النَّتَائِجُ لِكَوْكَبٍ نَمُوذَجِيٍّ أَنَّ الكَثَافَةَ فِي اِتِّجَاهِ \(z\) تَنْخَفِضُ بِشَكْلٍ أَسْرَعَ مَعَ نِصْفِ القُطْرِ مُقَارَنَةً بِالكَثَافَةِ فِي الاِتِّجَاهَيْنِ الآخَرَيْنِ، مِمَّا يَدُلُّ عَلَى أَنَّ الكَوْكَبَ مُسَطَّحٌ. الكَثَافَاتُ فِي اِتِّجَاهَيْ \(\pm x\) وَ \(\pm y\) مُتَشَابِهَةٌ جِدًّا بِاِسْتِثْنَاءِ حَوَافِّ الكَوْكَبِ. هَذَا صَحِيحٌ أَيْضًا بِالنِّسْبَةِ لِمِلَفِّ دَرَجَةِ الحَرَارَةِ لِلكَوْكَبِ. سُرْعَةُ دَوَرَانِ الكَوْكَبِ (الَّتِي لا تُحْسَبُ فِي اِتِّجَاهِ \(z\)، حَيْثُ هَذَا هُوَ مِحْوَرُ الدَّوَرَانِ) تُظْهِرُ اِخْتِلَافَاتٍ عَلَى طُولِ اِتِّجَاهَاتٍ مُخْتَلِفَةٍ نَتِيجَةً لِبِيئَةِ تَكْوِينِ الكَوْكَبِ الَّتِي يَتِمُّ تَغْذِيَتُهَا بِالغَازِ مِنَ القُرْصِ. سُرْعَةُ السُّقُوطِ (اُنْظُر الشَّكْلَ [fig:BM_clump1_3D]) أَعْلَى بِكَثِيرٍ عَلَى طُولِ أَقْطَابِ الكَوْكَبِ (أَيْ فِي اِتِّجَاهَيْ \(\pm z\)). تُظْهِرُ وُجُودَ صَدَمَاتِ الاِسْتِحْوَاذِ حَوْلَ النَّوَاةِ الأُولَى وَالثَّانِيَةِ مِنْ خِلَالِ الحَدِّ الأَقْصَى وَالحَدِّ الأَدْنَى فِي سُرْعَاتِ السُّقُوطِ (اُنْظُر الشَّكْلَ [fig:BM_clump1_3D])، وَالَّتِي تَتَوَافَقُ مَعَ بِدَايَةِ الصَّدْمَةِ عِنْدَمَا يَبْدَأُ الغَازُ فِي التَّبَاطُؤِ قَبْلَ أَنْ يَسْقُطَ عَلَى النَّوَاةِ الأُولَى وَالثَّانِيَةِ عَلَى التَّوَالِي، وَيَتَوَقَّفُ.

تُظْهِرُ نَتَائِجُنَا لِجَمِيعِ الكَوَاكِبِ الَّتِي تَتَكَوَّنُ فِي المُحَاكَاةِ أَنَّ (i) الكَوَاكِبَ مُسَطَّحَةٌ وَمُتَمَاثِلَةٌ بِالنِّسْبَةِ لِمُسْتَوَى القُرْصِ النَّجْمِيِّ الأَوْسَطِ (\(x-y\))، وَ(ii) الكَوَاكِبَ شِبْهُ مِحْوَرِيَّةٍ، عَلَى الرَّغْمِ مِنْ وُجُودِ اِخْتِلَافَاتٍ بِالقُرْبِ مِنْ حَوَافِّهَا بِسَبَبِ بِيئَةِ تَكْوِينِهَا (مِثْلَ التَّفَاعُلاتِ مَعَ الأَذْرُعِ الحَلَزُونِيَّةِ) وَتَارِيخِ تَكْوِينِهَا (أَيْ عِنْدَمَا يَتَكَوَّنُ كَوْكَبٌ نَتِيجَةَ تَصَادُمٍ بَيْنَ شَظِيَّتَيْنِ) (اُنْظُر الأَشْكَالَ [fig:all_clumps_xy]-[fig:all_clumps2_xz]). لِلتَّبْسِيطِ، نَفْتَرِضُ لِبَقِيَّةِ النِّقَاشِ أَنَّ الكَوَاكِبَ مِحْوَرِيَّةٌ لِكَيْ نُجْرِيَ مُقَارَنَاتٍ بَيْنَ الكَوَاكِبِ المُتَكَوِّنَةِ فِي مُحَاكَاةٍ مُخْتَلِفَةٍ. نُشِيرُ إِلَى أَنَّ دِرَاسَتَنَا قَدْ تَجَاهَلَتْ تَأْثِيرَ المَجَالَاتِ المَغْنَاطِيسِيَّةِ، وَالَّتِي قَدْ تُؤَثِّرُ عَلَى تَكْوِينِ القُرْصِ وَالتَّجْزِئَةِ اللاحِقَةِ (Commercon:2010a)، وَبِالتَّالِي عَلَى البُنْيَةِ ثُلاثِيَّةِ الأَبْعاد لِلكَوَاكِبِ.

شَكْلُ الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ المُتَقَلِّبَةِ

تَكُونُ الكَوَاكِبُ الأَوَّلِيَّةُ المُتَقَلِّبَةُ شِبْهَ مِحْوَرِيَّةٍ تَقْرِيبًا (بِالنِّسْبَةِ لِمِحْوَرِ الدَّوَرَانِ \(z\)) وَمُتَمَاثِلَةً بِالنِّسْبَةِ لِلمُسْتَوَى \(x-y\)؛ لِذَلِكَ، يُمْكِنُ وَصْفُهَا بِأَنَّهَا كُرَيَّاتٌ مُفَلْطَحَةٌ. لِتَحْدِيدِ شَكْلِهَا نَسْتَخْدِمُ ثَلَاثَ مَقَايِيسَ. المِقْيَاسُ الأَوَّلُ هُوَ نِسْبَةُ الجَانِبِ لِلنَّوَاةِ الأُولَى، \(e_{fc}\)، حَيْثُ تُحْسَبُ عِنْدَ الحَدِّ الدَّاخِلِيِّ لِصَدْمَةِ الاِسْتِحْوَاذِ حَوْلَهَا (أَيْ حَيْثُ تَكُونُ سُرْعَةُ السُّقُوطِ الدَّاخِلِيَّةِ فِي الحَدِّ الأَدْنَى أَو تَقْرِيبًا صِفْرًا). هَذِهِ هِيَ نِسْبَةُ نِصْفِ قُطْرِ النَّوَاةِ الأُولَى الدَّاخِلِيِّ عَلَى المُسْتَوَى \(x-y\) مُقَارَنَةً بِنِصْفِ القُطْرِ المُقَابِلِ فِي اِتِّجَاهِ \(z\). لا يُمْكِنُ حِسَابُ هَذِهِ النِّسْبَةِ بِدِقَّةٍ لِجَمِيعِ الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ حَيْثُ أَنَّ المِنْطَقَةَ الخَارِجِيَّةَ لِلكَوْكَبِ الأَوَّلِيِّ مُنْخَفِضَةُ الكَثَافَةِ وَبِالتَّالِي لا تُحَلُّ جَيِّدًا فِي بَعْضِ الحَالَاتِ. الثَّانِي هُوَ نِسْبَةُ الجَانِبِ لِلنَّوَاةِ الثَّانِيَةِ، \(e_{sc}\)، حَيْثُ تُحْسَبُ عِنْدَ الحَدِّ الخَارِجِيِّ لِصَدْمَةِ الاِسْتِحْوَاذِ حَوْلَهَا (أَيْ حَيْثُ تَكُونُ سُرْعَةُ السُّقُوطِ الدَّاخِلِيَّةِ فِي الحَدِّ الأَقْصَى). المِقْيَاسُ الثَّالِثُ هُوَ نِسْبَةُ الجَانِبِ، \(e_\rho\)، بِاِسْتِخْدَامِ مَسَافَةٍ اِفْتِرَاضِيَّةٍ حَوْلَ مَرْكَزِ الكَوْكَبِ الأَوَّلِيِّ حَيْثُ تَنْخَفِضُ الكَثَافَةُ إِلَى \(\rho_{\rm c} = 10^{-9}\text{g\,cm}^{-3}\) (وَالَّتِي تَتَوَافَقُ تَقْرِيبًا مَعَ نِصْفِ قُطْرِ النَّوَاةِ الأُولَى)، أَيْ نِسْبَةُ نِصْفِ القُطْرِ الاِفْتِرَاضِيِّ فِي اِتِّجَاهِ \(z\) مُقَارَنَةً بِنِصْفِ القُطْرِ الاِفْتِرَاضِيِّ عَلَى المُسْتَوَى \(x-y\). هَذَا المِقْيَاسُ لَهُ مِيزَةٌ أَنَّهُ يُمْكِنُ تَعْرِيفُهُ لِجَمِيعِ الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ.

تُعْطِي جَمِيعُ المَقَايِيسِ الثَّلَاثَةِ نَفْسَ الصُّورَةِ بِخُصُوصِ مُورْفُولُوجِيَا الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ. مُعْظَمُ الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ لَهَا نِسَبُ جَوَانِبَ \(<1\)، مِمَّا يَعْنِي أَنَّهَا كُرَيَّاتٌ مُفَلْطَحَةٌ بَدَلًا مِنْ أَنْ تَكُونَ كُرَوِيَّةً تَمَامًا. عَدَدٌ قَلِيلٌ مِنَ الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ لَهَا نِسَبُ جَوَانِبَ عَالِيَةٌ جِدًّا (فَوْقَ 1)؛ وَهَذِهِ هِيَ النَّتَائِجُ المُحْتَمَلَةُ لِحَوَادِثِ الاِنْدِمَاجِ.

نُبَيِّنُ أَنَّ النَّوَى الثَّانِيَةَ ذَاتِ قِيَمِ \(\beta_{\rm sc}\) الأَعْلَى تَمِيلُ إِلَى أَنْ تَكُونَ مُسَطَّحَةً، وَلَكِنْ لا تُوجَدُ عَلاقَةٌ مُمَاثِلَةٌ لِلنَّوَى الأُولَى. هَذَا يُشِيرُ إِلَى أَنَّ شَكْلَ النَّوَى الأُولَى يَتَحَدَّدُ بِالتَّفَاعُلِ مَعَ القُرْصِ، بَيْنَمَا يَعُودُ شَكْلُ النَّوَى الثَّانِيَةِ إِلَى دَوَرَانِهَا. وَمَعَ ذَلِكَ، هُنَاكَ بَعْضُ الحَالَاتِ الَّتِي تُظْهِرُ فِيهَا نِسَبُ جَوَانِبَ عَالِيَةً لِلنَّوَى الثَّانِيَةِ حَتَّى مَعَ نِسَبِ طَاقَةِ دَوَرَانِيَّةٍ إِلَى جَاذِبِيَّةٍ عَالِيَةٍ، مِمَّا يُشِيرُ إِلَى عَمَلِيَّةِ تَكْوِينٍ عَنِيفَةٍ (مِثْلَ الاِنْدِمَاجَاتِ أَوِ التَّفَاعُلاتِ القَوِيَّةِ مَعَ الأَذْرُعِ الحَلَزُونِيَّةِ).

تُظْهِرُ مُقَارَنَةُ تَوْزِيعَاتِ نِسَبِ الجَوَانِبِ لِلنَّوَى الأُولَى وَالثَّانِيَةِ اِخْتِلَافًا وَاضِحًا، حَيْثُ تَبْلُغُ ذُرْوَةُ نِسَبِ جَوَانِبِ النَّوَى الثَّانِيَةِ حَوَالَي \(e_{\rm sc}\sim 0.7-1\)، بَيْنَمَا تَكُونُ النَّوَى الأُولَى مُفَلْطَحَةً جِدًّا، مَعَ نِسَبِ جَوَانِبَ تَبْلُغُ ذِرْوَتَهَا حَوْلَ \(e_{\rm fc}\sim 0.1\)، وَهُوَ مَا يُشَابِهُ ارْتِفَاعَ القُرْصِ.

تُؤَدِّي مُعَادَلَةُ حَالَةٍ أَكْثَرَ صَلَابَةً (\(\gamma_1=1.66\) مُقَابِلَ \(\gamma_1=1.4\)) عُمُومًا إِلَى نَوَى أُولَى أَكْثَرَ كُرَوِيَّةً (\(\langle{e}_{\rm fc}\rangle = 0.62\) مُقَابِلَ \(\langle{e}_{\rm fc}\rangle=0.26\))، وَلَكِنَّ النَّوَى الثَّانِيَةَ أَكْثَرُ مُسَطَّحَةً (\(\langle e_{\rm sc}\rangle = 0.68 \) مُقَابِلَ \(\langle e_{\rm sc}\rangle = 0.96\)).

الاِسْتِنْتَاجَات

الكَوَاكِبُ الأَوَّلِيَّةُ المُتَكَوِّنَةُ مِنْ عَدَمِ اِسْتِقْرَارِ القُرْصِ لَيْسَتْ مُتَمَاثِلَةً كُرَوِيًّا، بَلْ هِيَ قَرِيبَةٌ مِنْ أَنْ تَكُونَ كُرَيَّاتٍ مُفَلْطَحَةً. تُظْهِرُ المَنَاطِقُ الخَارِجِيَّةُ لَهَا بِنْيَةً أَكْثَرَ تَعْقِيدًا وَغَيْرَ مُتَمَاثِلَةٍ بِسَبَبِ التَّفَاعُلاتِ مَعَ القُرْصِ النَّجْمِيِّ الأَوَّلِيِّ وَتَارِيخِ تَكْوِينِهَا. يَحْدُثُ التَّرَاكُمُ الغَازِيُّ بِشَكْلٍ أَسْرَعَ مِنْ أَقْطَابِ الكَوْكَبِ الأَوَّلِيِّ مُقَارَنَةً بِخَطِّ الاِسْتِوَاءِ. نَتَوَقَّعُ أَنَّ هَذَا قَدْ يُؤَدِّي إِلَى تَعْدِيلٍ كَبِيرٍ لِلْخَصَائِصِ المُلاحَظَةِ لِلكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ (Zhu:2015a, Marleau:2022v, Marleau:2023l) مَعَ زَاوِيَةِ الرُّؤْيَةِ الَّتِي يَجِبُ أَخْذُهَا فِي الاِعْتِبَارِ عِنْدَ تَفْسِيرِ المُلاحَظَاتِ، مِثْلَ تِلْكَ الخَاصَّةِ بِـPDS 70 b,c (Keppler:2018a, Haffert:2019d) وَ AB Aurigae b (Currie:2022q).

نَشْكُرُ المُحَكِّمَ المَجْهُولَ عَلَى الاِقْتِرَاحَاتِ الَّتِي سَاعَدَتْ فِي تَحْسِينِ الوَرَقَةِ. تَمَّ إِجْرَاءُ المُحَاكَاةِ بِاِسْتِخْدَامِ مُنْشَأَةِ الحَوْسَبَةِ عَالِيَةِ الأَدَاءِ فِي جَامِعَةِ سِنْتْرَال لانْكَشَايَر، وَخِدْمَةِ الذَّاكِرَةِ المُكَثَّفَةِ فِي جَامِعَةِ دُورْهَام، الَّتِي يُدِيرُهَا مَعْهَدُ عُلُومِ الكَوْنِيَّاتِ الحِسَابِيَّةِ نِيَابَةً عَنْ مُنْشَأَةِ STFC DiRAC HPC (www.dirac.ac.uk)، وَخِدْمَةِ البَيَانَاتِ المُكَثَّفَةِ فِي جَامِعَةِ لِيسْتَر، الَّتِي يُدِيرُهَا خِدْمَةُ الحَوْسَبَةِ البَحْثِيَّةِ فِي جَامِعَةِ لِيسْتَر. تَمَّ تَمْوِيلُ خِدْمَةِ DiRAC مِنْ قِبَلِ BEIS، UKRI وَتَمْوِيلِ رَأْسِ المَالِ STFC وَمِنَحِ تَشْغِيلِ STFC. DiRAC هِيَ جُزْءٌ مِنَ البُنْيَةِ التَّحْتِيَّةِ الرَّقْمِيَّةِ لِلبُحُوثِ UKRI. تَمَّ إِنْتَاجُ رُسُومَاتِ كَثَافَةِ السَّطْحِ بِاِسْتِخْدَامِ SPLASH (Price:2007b). نُقَدِّرُ الدَّعْمَ مِنْ مِنْحَةِ STFC ST/X508329/1.

مُعَلِّمَاتُ المُحَاكَاةِ وَمَعْرِضُ رُسُومَاتِ كَثَافَةِ سَطْحِ الكَوْكَبِ الأَوَّلِيِّ

تَمَّ سَرْدُ مَجْمُوعَاتِ المُعَلِّمَاتِ المَدْرُوسَةِ فِي الجَدْوَلِ [tab:params]. لِلحُصُولِ عَلَى شَرْحٍ لِلمُعَلِّمَاتِ المُخْتَلِفَةِ، اُنْظُرِ القِسْمَ [sec:methods].

تَمَّ رَسْمُ الكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ المُمَثَّلَةِ لِكُلٍّ مِنَ الثَّمَانِيَةِ مَجْمُوعَاتٍ مِنْ مُعَلِّمَاتِ حَالَةِ المُعَادَلَةِ فِي الأَشْكَالِ [fig:all_clumps_xy]-[fig:all_clumps2_xz]. يُمْكِنُ مُلاحَظَةُ الأَشْكَالِ المُخْتَلِفَةِ لِلكَوَاكِبِ الأَوَّلِيَّةِ لِمُعَلِّمَاتِ حَالَةِ المُعَادَلَةِ المُخْتَلِفَةِ بِوُضُوحٍ فِي هَذِهِ الرُّسُومَاتِ.

[tab:params]