湍流核的坍缩与重联扩散

分子云团块要形成恒星，需要将磁通量从较密的内部区域输运到云的外部区域，否则这将阻碍坍缩。在湍流存在的情况下发生的快速磁重联可以诱发重联扩散 (RD) 过程。在早期关于柱状云中重联扩散的数值研究基础上，我们考虑了具有球对称引力势的更真实云模型，并计入了气体自引力的效应。我们证明，在我们的设置中 RD 是高效的。我们还确定了使初始次临界云团块变为超临界并诱发其坍缩所需的 RD 强度条件。我们的结果表明，超临界核的形成受引力、自引力、磁场强度以及近声速和跨阿尔芬湍流之间复杂相互作用的调节，这证实了 RD 能够从坍缩团块中移除磁通量，但只有少数团块会成为接近临界或超临界的亚阿尔芬核，这与观测结果一致。此外，我们发现模拟中建立的超临界核发展出 predominantly 螺旋状的磁场几何结构，这也与观测一致。最后，我们评估了湍流重联扩散系数的有效值，发现它们远大于数值扩散，特别是对于初始跨阿尔芬云，从而确保检测到的磁通量移除是由于 RD 的作用而非数值耗散。