测量高度结构原星际包裹体磁场强度的新方法

磁场在原星际坍缩和盘形成中发挥着根本作用，但直接测量深层嵌入原星际包裹体的磁场强度仍然困难。我们提出了一种新方法，用于估计垂直磁场强度和总磁场强度，基于从磁水动力学动量方程直接推导。该方法将磁场强度与两个可观测量相关联：向坍缩中心的投影引力加速度和平面上质量列密度，以及两个无量纲参数$a_{b,R}$和$\gamma_{zR}$，后者分别刻画磁场对力量平衡的贡献及场几何特征，通过公式$|B_z|=(2\pi a_{b,R}\gamma_{zR}g_R\Sigma)^{1/2}$。利用非理想磁水动力学模拟，我们验证了方法的假设，合理化了采用的近似，并校准了两个关键无量纲参数。我们给出这些参数的标准估计值，表明它们仅在空间和时间上呈现弱变动，从而即使在详细气体运动或高分辨率极化信息不可得时，也能实现稳健的场强估计。我们指出该方法适用于湍流和非湍流包裹体，对反流动系数不敏感，因而对局部湍流强度和离子化率的不确定性不敏感。我们将该方法应用于Class 0源L1157，利用文献中质量列密度和引力加速度估计，得出L1157的磁场强度估计。我们的结果与来自独立方法的先前估计基本一致，表明该方法对于约束嵌入式原星际系统的磁场具有实用性。