原恒星与吸积

原恒星是坍缩星云中心炽热且不断增长的核；它通过吸积获得大部分质量，然后沿着主序前星轨迹收缩，最终点燃氢聚变。

Definition

原恒星是正在形成的恒星，它在进入主序并开始稳定的氢燃烧之前，仍然通过从周围的包层和盘中吸积来获得大部分质量。

Scope

本主题涵盖了从流体静力学核心形成到主要吸积阶段的原恒星阶段，通过红外光谱能量分布对年轻恒星天体进行观测分类，为嵌入式原恒星提供能量的吸积光度，以及随后沿着林（Hayashi）轨迹和赫涅依（Henyey）轨迹进行的主序前收缩。

Core questions

• 原恒星是如何形成和增长的？
• 年轻的原恒星其光度从何而来？
• 年轻恒星天体是如何分类的？
• 主序前星遵循怎样的路径到达主序？

Key concepts

• 原恒星核
• 吸积光度
• 年轻恒星天体分类
• 金牛T星
• 林（Hayashi）轨迹
• 赫涅依（Henyey）轨迹
• 氘燃烧

Key theories

吸积驱动的原恒星增长

当坍缩的核心形成一个小的流体静力学原恒星后，该天体通过吸积落入的物质而增长；气体撞击原恒星时释放的引力能提供了其吸积光度，这在深埋的年轻恒星的输出中占主导地位。

主序前收缩

一旦吸积结束，主序前星会收缩并沿着近乎垂直的林（Hayashi）轨迹下降，此时它处于完全对流状态；随后，随着辐射核心的形成，它会沿着赫涅依（Henyey）轨迹移动，直到中心温度升高足以点燃主序上的氢。

Mechanisms

落入的星云物质聚集到中心流体静力学核心上，以吸积光度（accretion luminosity）的形式释放引力能，加热周围的尘埃并发出红外辐射。随着吸积减弱，显露出的主序前星（pre-main-sequence star）在缓慢的引力收缩和短暂的氘燃烧支持下，收缩并加热，直到氢聚变开始。

Clinical relevance

原恒星和主序前阶段决定了恒星的最终质量、行星形成盘存在的 timescales，以及可观测的特征，包括红外过剩和吸积活动，这些特征用于识别和确定恒星形成区域中最年轻恒星的年龄。

History

林（Hayashi）在1961年指出，完全对流收缩的恒星遵循近乎垂直的轨迹；赫涅依（Henyey）轨迹描述了后期的辐射阶段；原恒星增长的标准吸积模型在20世纪80年代与年轻恒星天体的观测结果相结合，得到了发展和综合。

Key figures

• Chushiro Hayashi
• Frank Shu
• Louis Henyey
• Steven Stahler

Seminal works

• shu1987
• hayashi1961

Frequently asked questions

为什么原恒星如此难以直接观测？

年轻的原恒星深埋在尘埃密布的坍缩包层中，这些包层吸收了它们的可见光和紫外线，并以红外线的形式重新辐射出来，因此主要通过能够穿透周围尘埃的红外和毫米波长进行研究。

原恒星已经是真正的恒星了吗？

不完全是：原恒星由引力收缩和吸积能量而非其核心中持续的氢聚变所支撑；只有当其内部足够热以稳定地聚变氢时，它才成为真正的主序星。