आदिग्रह डिस्क और अभिवृद्धि

युवा तारों की परिक्रमा करने वाली गैसीय, धूल भरी डिस्क, जो ग्रहों के लिए कच्चा माल प्रदान करती हैं और केंद्रीय तारे पर द्रव्यमान को प्रवाहित करती हैं।

Definition

एक आदिग्रह डिस्क एक नवगठित तारे के चारों ओर गैस और धूल की एक घूर्णनशील डिस्क होती है, जिसके भीतर ग्रह बनते हैं और जिसके माध्यम से द्रव्यमान तारे पर अभिवृद्धि करता है।

Scope

यह विषय आदिग्रह डिस्क के निर्माण, संरचना, तापीय और रासायनिक स्तरीकरण, और अपव्यय को शामिल करता है, साथ ही डिस्क सामग्री तारे पर कैसे अभिवृद्धि करती है और कोणीय संवेग बाहर की ओर कैसे प्रवाहित होता है, इसके भौतिकी को भी। इसमें अल्फा-श्यानता ढाँचा, चुम्बकीय-घूर्णी और अन्य अशांति, हिम रेखा और धूल जाल की भूमिका, और अवरक्त और मिलीमीटर इमेजिंग से प्राप्त अवलोकन संबंधी निदान जैसे वलय, अंतराल और सर्पिल भुजाएँ शामिल हैं।

Core questions

• कोणीय संवेग का परिवहन कैसे होता है ताकि गैस तारे पर अभिवृद्धि कर सके?
• एक डिस्क के तापमान और घनत्व संरचना को क्या निर्धारित करता है, और हिम रेखा कहाँ गिरती है?
• डिस्कें कैसे और कब विलीन होती हैं, जिससे विशाल-ग्रह निर्माण के लिए समय निर्धारित होता है?
• डिस्क छवियों में देखे गए वलय और अंतराल अंतर्निहित ग्रहों और धूल गतिकी के बारे में क्या प्रकट करते हैं?

Key theories

अल्फा-डिस्क मॉडल

डिस्क अभिवृद्धि को गैस के दबाव के आनुपातिक एक प्रभावी अशांत श्यानता और एक आयामहीन पैरामीटर अल्फा द्वारा पैरामीटराइज़ किया जाता है, जो अंतर्निहित अशांति को हल किए बिना डिस्क संरचना और विकास की अनुमानित भविष्यवाणियों की अनुमति देता है।

श्यान कोणीय-संवेग परिवहन

कोणीय संवेग का बाहरी परिवहन, संभवतः चुम्बकीय-घूर्णी अस्थिरता या डिस्क हवाओं द्वारा संचालित, डिस्क गैस के थोक को अंदर की ओर सर्पिल करने और अभिवृद्धि करने देता है जबकि एक छोटा बाहरी हिस्सा कोणीय संवेग को दूर ले जाता है।

Mechanisms

एक डिस्क में सामग्री अशांत तनावों या चुम्बकीय हवाओं के माध्यम से कोणीय संवेग खो देती है और तारे पर अंदर की ओर सर्पिल रूप से बढ़ती है; धूल मध्यतल में जम जाती है और रेडियल रूप से बहती है, दबाव के अधिकतम बिंदुओं पर केंद्रित होती है जहाँ यह ग्रहिकाएँ (planetesimals) बन सकती है। तारकीय विकिरण और श्यानता तापन एक रेडियल तापमान प्रवणता स्थापित करते हैं जो पानी और अन्य वाष्पशील पदार्थों के संघनन मोर्चों को निर्धारित करता है।

Clinical relevance

डिस्क संरचना ग्रहों के लिए उपलब्ध ठोस और वाष्पशील पदार्थों की सूची और स्थान को निर्धारित करती है, जो अंततः बनने वाले ग्रहों की संरचनाओं और कक्षाओं को सीधे आकार देती है।

History

डिस्क-अभिवृद्धि सिद्धांत को 1973 में शाकुरा और सुन्यायेव के अल्फा-डिस्क निर्धारण द्वारा एक मात्रात्मक आधार पर रखा गया था, जिसे मूल रूप से अभिवृद्धि करने वाले सघन पिंडों के लिए विकसित किया गया था, लेकिन आदिग्रह डिस्क के लिए व्यापक रूप से अपनाया गया। 2010 के दशक में उच्च-रिज़ॉल्यूशन मिलीमीटर इमेजिंग ने खुलासा किया कि डिस्क आमतौर पर वलयों और अंतरालों में संरचित होती हैं, जिससे ग्रह निर्माण के अवलोकन संबंधी अध्ययन को यथास्थान पुनः संरचित किया गया।

Debates

डिस्क अभिवृद्धि को क्या संचालित करता है?

क्या अभिवृद्धि चुम्बकीय-घूर्णी अशांति, चुम्बकीय डिस्क हवाओं, या अन्य तंत्रों द्वारा हावी है, यह अनसुलझा रहता है, खासकर ठंडी, कमजोर आयनित बाहरी डिस्क में।

Key figures

• Nikolai Shakura
• Rashid Sunyaev
• Philip Armitage
• Sean Andrews

Seminal works

• shakurasunyaev1973
• andrews2020

Frequently asked questions

आदिग्रह डिस्क कितने समय तक रहती हैं?

युवा समूहों के अवलोकन से पता चलता है कि अधिकांश डिस्क का गैस-समृद्ध चरण कुछ मिलियन वर्षों के भीतर विलीन हो जाता है, जो यह सीमित करता है कि गैस-विशाल ग्रहों को कितनी जल्दी बनना चाहिए।

डिस्क छवियों में देखे गए वलयों का क्या कारण है?

वलय और अंतराल बनने वाले ग्रहों द्वारा बनाए जा सकते हैं, या दबाव के उभारों और संघनन मोर्चों पर धूल के फंसने से उत्पन्न हो सकते हैं; दोनों व्याख्याओं का सक्रिय रूप से अध्ययन किया जा रहा है।