三种银河引力模型下帕克不稳定的比较研究

为考察银河引力非均匀性质如何影响帕克不稳定的时间尺度和长度尺度，我们采用了均匀、线性和现实三种引力模型。为在共同基础上比较这三种引力模型，首先固定磁压对气压比为 $\alpha$ = 0.25，宇宙射线压对气压比为 $\beta$ = 0.4，星际云的均方速度为 $a_s$ = 6.4 km s$^{-1}$，随后调整引力模型参数，以使三种模型的结果密度比例高度均为 160 pc。对典型 ISM 条件下的三种引力模型的平衡态进行线性稳定性分析，我们计算了每个引力模型的最大增长率和相应长度尺度。在均匀引力下，帕克不稳定的对称模式增长时间为 $1.2\times10^{8}$ 年，长度为 1.6 kpc。在现实引力下，对称和反称模式均在 $1.8\times10^{7}$ 年内增长，对称模式在 400 pc 处形成密度 condensations，反称模式在 200 pc 处形成。因此，引力模型的简单变化将使增长时间缩短近一个数量级，长度尺度缩小 4 至 8 倍。这些结果表明，ISM 中帕克不稳定的发生可能并不局限于 $\alpha$ 和 $\beta$ 较高的区域。