Einschränkung der Entwicklung von protoplanetaren Scheiben unter Verwendung von Akkretionsraten und Scheibenmassenschätzungen: die Nützlichkeit des dimensionslosen Akkretionsparameters

Wir untersuchen, wie Messungen von Massen protoplanetarer Scheiben und Akkretionsraten, die durch Studien von sternbildenden Regionen bereitgestellt werden, über den dimensionslosen Akkretionsparameter analysiert werden können, den wir als das Produkt aus Akkretionsrate und stellarer Alter geteilt durch das Scheibenmass definieren. Durch eine Erweiterung und Verallgemeinerung der Studie von Jones et al. zeigen wir, dass dieser Parameter für ein breites Spektrum evolutionärer Szenarien kleiner sein oder der Ordnung von Eins entsprechen sollte und nur in den letzten Phasen der Außen-in-Räumung durch externe Photoevaporation über Eins steigt. Wir nutzen dieses Ergebnis, um die Zuverlässigkeit von Schätzungen der Scheibenmasse, die aus CO-Isotopologen und sub-mm-Kontinuumemission abgeleitet wurden, zu bewerten, indem wir die Verteilung der Akkretionswirkungsgrade in Regionen untersuchen, die nicht externem Photoevaporation unterliegen. Wir stellen fest, dass die auf Staub basierenden Masseeschätzungen Ergebnisse liefern, die mit theoretischen Erwartungen übereinstimmen, sofern ein kanonisches Verhältnis von Staub zu Gas angenommen wird, während die systematisch niedrigeren CO-basierten Schätzungen Akkretionswirkungsgrade signifikant über Eins ergeben, was im Gegensatz zur Theorie steht. Diese Erkenntnis liefert zusätzliche Beweise dafür, dass CO-basierte Scheibenmassen eine Unterbewertung sind, im Einklang mit Argumenten, die auf der Grundlage chemischer Modellierung relativ kleiner Proben vorgebracht wurden. Andererseits demonstrieren wir, dass staubbasierte Masseeschätzungen ausreichend genau sind, um deutlich höhere Akkretionswirkungsgrade im Trapezium-Cluster zu offenbaren, wo dieses Ergebnis erwartet wird, angesichts der offensichtlichen Bedeutung externer Photoevaporation. Wir schlagen daher den dimensionslosen Akkretionsparameter als neues diagnostisches Instrument für externe Photoevaporation in anderen sternbildenden Regionen vor.