分子云核中的双极扩散与重力磁灾变

本文重新审视了双极扩散作为中心凝聚分子云核的产生与失控演化机制的难题，这一过程被称为重力磁灾变。我们的计算适用于高度扁平核的几何极限，并允许对整个问题进行半解析处理，尽管需要物理修正来解决中心区域表示不佳的问题。整体表述的一个显著特征是，负时间（$t < 0$）演化中双极扩散部分的解与正时间（$t > 0$）坍缩部分的解平滑匹配。该处理表明，所得核在扩散期结束时表现出非零但亚磁声速的向内速度，与当前观测结果一致。另一个重要结果是推导出了失控核凝聚产生的中心区域无量纲质量与磁通量比 $\lambda_0\equiv f_0^{-1}$ 与双极扩散速率无量纲度量 $\epsilon$ 之间的解析关系。结合先前表明在湍流涨落存在时双极扩散发生得更快的结论，即 $\epsilon$ 的有效值可被湍流增强，所得理论为孤立分子云核的形成及其随后坍缩形成恒星和行星系统提供了一个可行的有效假设。