三维全局SPH模拟中云-云碰撞产生的有效粘性

由于云-云碰撞导致的粘性时标的解析估计曾高达数千Gyr。因此，云碰撞作为星系盘中粘性的来源被广泛忽略。然而，在简单的解析模型中捕捉盘的流体动力学是一个挑战，原因在于其广泛的动态范围以及二维和三维效应的重要性。为了检验解析模型的有效性，我们给出了从盘形成和演化的三维SPH模拟中测量到的粘性时标估计。我们特意排除了与恒星形成和反馈相关的不确定性，从而能够为这一过程的时标设定下界。我们还将坍缩模拟与初始稳定盘的模拟结果进行对比，并检查数值参数和假设对我们工作的影响，以约束我们估计中可能的系统误差。我们发现云-云碰撞粘性时标在0.6-16 Gyr范围内，比先前估计的短得多。这种巨大差异可以通过解析估计中如何包含碰撞效率来理解。我们发现粘性时标仅微弱依赖于形成的云的数量，因此虽然粘性时标会随着分辨率的提高而增加，但这种效应太弱，不足以改变我们的结论。