Magnetic fields during the early stages of massive star formation - I. Accretion and disc evolution
Notice bibliographique
Résumé
We present simulations of collapsing 100 M⊙ mass cores in the context of massive star formation. The effect of variable initial rotational and magnetic energies on the formation of massive stars is studied in detail. We focus on accretion rates and on the question under which conditions massive Keplerian discs can form in the very early evolutionary stage of massive protostars. For this purpose, we perform 12 simulations with different initial conditions extending over a wide range in parameter space. The equations of magnetohydrodynamics (MHD) are solved under the assumption of ideal MHD. We find that the formation of Keplerian discs in the very early stages is suppressed for a mass-to-flux ratio normalized to the critical value μ below 10, in agreement with a series of low-mass star formation simulations. This is caused by very efficient magnetic braking resulting in a nearly instantaneous removal of angular momentum from the disc. For weak magnetic fields, corresponding to μ≳ 10, large-scale, centrifugally supported discs build up with radii exceeding 100 au. A stability analysis reveals that the discs are supported against gravitationally induced perturbations by the magnetic field and tend to form single stars rather than multiple objects. We find protostellar accretion rates of the order of a few 10−4 M⊙ yr−1 which, considering the large range covered by the initial conditions, vary only by a factor of ∼ 3 between the different simulations. We attribute this fact to two competing effects of magnetic fields. On the one hand, magnetic braking enhances accretion by removing angular momentum from the disc thus lowering the centrifugal support against gravity. On the other hand, the combined effect of magnetic pressure and magnetic tension counteracts gravity by exerting an outward directed force on the gas in the disc thus reducing the accretion on to the protostars.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».