Recent observations of the protoplanetary disc surrounding AB Aurigae have revealed the possible presence of two giant planets in the process of forming. The young measured age of 1–4 Myr for this system allows us to place strict time constraints on the formation histories of the observed planets. Hence, we may be able to make a crucial distinction between formation through core accretion (CA) or the gravitational instability (GI), as CA formation time-scales are typically Myr whilst formation through GI will occur within the first ≈104–105 yr of disc evolution. We focus our analysis on the 4–13MJup planet observed at R ≈ 30 au. We find CA formation time-scales for such a massive planet typically exceed the system’s age. The planet’s high mass and wide orbit may instead be indicative of formation through GI. We use smoothed particle hydrodynamic simulations to determine the system’s critical disc mass for fragmentation, finding Md,crit = 0.3 M⊙. Viscous evolution models of the disc’s mass history indicate that it was likely massive enough to exceed Md,crit in the recent past; thus, it is possible that a young AB Aurigae disc may have fragmented to form multiple giant gaseous protoplanets. Calculations of the Jeans mass in an AB Aurigae-like disc find that fragments may initially form with masses 1.6–13.3MJup, consistent with the planets that have been observed. We therefore propose that the inferred planets in the disc surrounding AB Aurigae may be evidence of planet formation through GI.

中文翻译：

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AB Aurigae：通过引力不稳定性形成行星的可能证据

最近对围绕 AB Aurigae 的原行星盘的观察表明，在形成过程中可能存在两颗巨行星。该系统的年轻测量年龄为 1-4 Myr，这使我们能够对观察到的行星的形成历史施加严格的时间限制。因此，我们可能能够在通过核心吸积形成（CA）或重力不稳定性（GI）之间做出重要区分，因为 CA 形成时间尺度通常是 Myr，而通过 GI 形成将发生在第一个 ≈104-105 年内光盘进化。我们将分析重点放在在 R ≈ 30 au 观测到的 4-13MJup 行星上。我们发现这样一个巨大行星的 CA 形成时间尺度通常超过系统的年龄。这颗行星的高质量和宽轨道可能表明通过 GI 形成。我们使用平滑粒子流体动力学模拟来确定系统破碎的临界圆盘质量，发现 Md,crit = 0.3 M⊙。圆盘质量历史的粘性演化模型表明，在最近的过去，它的质量可能足以超过 Md,crit；因此，一个年轻的 AB Aurigae 圆盘可能已经分裂成多个巨大的气态原行星。对 AB Aurigae 类圆盘中 Jeans 质量的计算发现，碎片最初形成的质量可能为 1.6-13.3MJup，与已观察到的行星一致。因此，我们建议推断出围绕 AB Aurigae 的圆盘中的行星可能是通过 GI 形成行星的证据。圆盘质量历史的粘性演化模型表明，在最近的过去，它的质量可能足以超过 Md,crit；因此，一个年轻的 AB Aurigae 圆盘可能已经分裂成多个巨大的气态原行星。对 AB Aurigae 类圆盘中 Jeans 质量的计算发现，碎片最初形成的质量可能为 1.6-13.3MJup，与已观察到的行星一致。因此，我们建议推断出围绕 AB Aurigae 的圆盘中的行星可能是通过 GI 形成行星的证据。圆盘质量历史的粘性演化模型表明，在最近的过去，它的质量可能足以超过 Md,crit；因此，一个年轻的 AB Aurigae 圆盘可能已经分裂成多个巨大的气态原行星。对 AB Aurigae 类圆盘中 Jeans 质量的计算发现，碎片最初形成的质量可能为 1.6-13.3MJup，与已观察到的行星一致。因此，我们建议推断出围绕 AB Aurigae 的圆盘中的行星可能是通过 GI 形成行星的证据。与已观测到的行星一致。因此，我们建议推断出围绕 AB Aurigae 的圆盘中的行星可能是通过 GI 形成行星的证据。与已观测到的行星一致。因此，我们建议推断出围绕 AB Aurigae 的圆盘中的行星可能是通过 GI 形成行星的证据。