具有双极扩散和湍流的磁化前恒星核的形成
太阳与恒星天体物理
2015-06-19 v1
摘要
我们利用三维数值模拟，研究了湍流巨分子云 (GMCs) 中前恒星核形成过程中磁场和双极扩散的作用。我们的模拟聚焦于 GMC 内会聚流产生的激波层，并调查了不同的电离度以及上游流与磁场之间的夹角。我们还包含了理想磁流体动力学 (MHD) 和纯流体动力学模型。从模拟中，我们识别出数百个在 1 Myr 内形成的自引力核，其质量 M ~ 0.04 - 2.5 太阳质量，尺度 L ~ 0.015 - 0.07 pc，这与核质量函数 (CMF) 峰值的观测结果一致。中位数值为 M = 0.47 太阳质量，L = 0.03 pc。核的质量和尺度不依赖于电离度或上游磁场方向。相比之下，质磁通量比确实随电离度的降低而增加，从临界值的两倍增至四倍。低电离度下较高的质磁通量比是激波层最初形成时瞬态双极扩散增强的结果。然而，双极扩散对于形成低质量超临界核并非必要。对于理想 MHD，我们发现的质量与其他情况相似。这些质量比在后激波环境条件下定义磁超临界球体的值低 1-2 个数量级。这种差异是沿磁力线各向异性收缩的结果，这在理想 MHD 和扩散模拟中都清晰可见。我们使用一个简单的标度论证来解释我们的数值发现，该论证表明引力临界核质量将取决于云中的声速和平均湍流压力，而与磁效应无关。
引用
@article{arxiv.1403.0582,
title = {Formation of Magnetized Prestellar Cores with Ambipolar Diffusion and Turbulence},
author = {Che-Yu Chen and Eve C. Ostriker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.0582},
year = {2015}
}
备注
41 pages, 14 figures, 3 tables, accepted for publication in Astrophysical Journal