亚临界磁化云中坍缩核的形成：含双极扩散的三维磁流体动力学模拟

我们采用包含双极扩散的三维磁流体动力学模拟，研究了亚临界分子云中由引力驱动的碎裂过程。在磁冻结效应成立的情况下，此类分子云中的引力碎裂原本是稳定的。模拟显示，初始亚临界云中的核通常会在双极扩散时间尺度上逐渐发展，在典型分子云中约为几个×10^7年。另一方面，超音速非线性流会加速亚临界云中坍缩核的形成。我们的参数研究表明，随着云中初始流速的增强，核形成速度加快。我们发现，核形成时间大致与超音速非线性流所产生增强密度的平方根成反比。这种密度依赖性与准静态收缩的磁支撑云中推导出的结果相似，尽管在我们的模拟中，核形成条件是由非线性流创造的。我们还发现，如果云处于高度亚临界状态，加速后的形成时间对初始磁场强度并不敏感。我们的模拟显示，由于存在大尺度超音速流（约为声速的3倍），模型亚临界云中的核形成时间约为几个×10^6年。一旦坍缩核形成，其密度、速度和磁场结构并不强烈依赖于初始速度涨落的强度。核的向内下落速度是亚音速的，磁力线呈现微弱的沙漏形状。