湍流分子云中尘粒的聚团与动力学脱耦

我们给出了星际分子云内超音速/高超音速等温流体动力学湍流的高分辨率（$1024^3$）模拟（分辨典型20–100 AU的尺度），其中包含多分散的尘粒群，即考虑了一系列粒径。由于惯性，大颗粒（典型半径 $a \gtrsim 1.0\,\mu$m）将脱耦于气流，而小颗粒（$a\lesssim 0.1\,\mu$m）则更好地示踪气体运动。我们注意到，纯螺线管驱动的模拟相比纯压缩驱动模拟表现出稍更显著的脱耦与较弱的聚团。总体上，小颗粒与大颗粒趋于聚团，而中等尺寸颗粒基本呈随机各向同性分布。作为聚团增强的后果，粒-粒相互作用率在局部升高；但由于小颗粒与大颗粒常无空间关联，此聚团对凝聚速率的影响尚不明晰。由于尘埃与气体的空间分离，由冷凝生长获得的粒径弥散上限亦可期，因为大（脱耦）颗粒未必位于分子气体中生长物种所在之处。