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원시별 수소운 안에 갇힌 떠돌이 행성이 가스의 중력 불안정 과정에 미치는 영향을 분석한 논문이 arXiv에 공개됐다. 충분히 무거운 행성은 구름 내부에서 빠르게 질량을 늘리며 수축하는 구름의 또 다른 역학 중심이 될 수 있고, 구름에 남아 있는 속도·밀도 기울기 때문에 이 행성은 새로 태어난 별의 먼 궤도에 자리 잡을 가능성이 크다고 저자는 설명한다. 은하 내 2세대 이후 별 중 일부가 이런 방식으로 형성됐을 수 있다는 것이 논문의 결론이다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
연구진은 점성 난류, 자기 원반풍(magnetic disc wind), 중력 불안정 세 가지 질량·각운동량 수송 메커니즘을 모두 포함한 얇은 원반 근사 기반의 전역 유체역학 시뮬레이션으로 원시행성계 원반의 장기 진화를 계산했다. 그 결과 각 메커니즘은 진화 단계에 따라 서로 다른 영향권을 차지해, 초기에는 원반 자체중력이 우세하다가 이후 자기 원반풍과 점성이 주도하며 점성은 특히 원반 외곽에서 중요한 역할을 했다. 원반 질량의 뚜렷한 감소는 배아(embedded) 단계가 끝난 뒤에야 나타났고, 점성에 의한 원반 확산은 가장 강한 원반풍 조건에서만 억제됐다. 나선 구조는 먼지를 일시적으로 붙잡아 두었지만 장기적인 먼지 고갈을 막기에는 충분하지 않았다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
연구진은 짧은 후기 물질 유입(late infall)이 중력 불안정(GI)을 촉발한 원시행성계 원반에서 밀리미터 크기 먼지의 장기 역학을 2D 유체역학 시뮬레이션으로 모델링하고 3D 복사전달 계산으로 후처리했다. 유입 기간에는 GI로 나선팔이 지속 형성되며, 유입이 끝난 직후에도 밀리미터 먼지는 가스와 잘 결합해 근적외선 산란광과 연속파 방출 모두에서 대규모 나선 구조가 나타난다. 유입이 끝난 뒤 오랜 시간이 지나도 원반 특정 영역에서 두 갈래 나선팔이 계속 여기되며, 이들이 소산하면서 오래 지속되는 다수의 압력 극대점이 형성되고 이것이 대체로 축대칭에 가까운 먼지 고리로 남는다. 따라서 질량이 큰 원반은 연속파에서 나선 구조를 보이던 상태에서 점차 여러 개의 밝은 고리(일부는 비대칭)를 지닌 모습으로 진화할 수 있다. 다만 나선팔이 계속 여기되기 때문에, 선 방출에서 유도한 잔여 시선속도에는 원반 전역에 걸친 대규모 나선 구조가 여전히 드러난다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)