倾斜磁场下旋转分子云核的演化

我们基于三维数值模拟研究了具有倾斜磁场的旋转分子云核的坍缩。数值模拟以均匀磁场中的旋转波纳-埃伯等温云为初始条件。初始时磁场轴向与旋转轴不一致。随着云体坍缩，磁场与旋转轴方向会发生变化。当旋转较慢且磁场相对较强时，旋转轴方向会与磁场对齐（如 Matsumoto & Tomisaka 之前所示）。当磁场较弱且旋转相对较快时，磁场会倾斜至与旋转轴垂直。也就是说，磁场与旋转轴演化的方向取决于旋转与磁场相对强度。磁制动作用使旋转轴与磁场对齐，而旋转通过涡旋作用导致磁场倾斜。后者在角速度与磁场之比大于临界值 Ω_0/B_0 > 0.39 G^1/2 c_s^-1 时占主导地位，其中 B_0、Ω_0、G 与 c_s^-1 分别为初始磁场、初始角速度、引力常数与声速。当旋转相对较强时，坍缩云体形成垂直于旋转轴的盘，磁场在高密度区几乎平行于盘面。由于旋转与盘中缠绕的磁场，出现螺旋结构。