高超音速散弹：天体物理喷流作为非均匀准直等离子体团

赫比格 - 哈罗 (HH) 喷流通常被视为以高超音速运动的均匀等离子体束。喷流束内的结构通常归因于喷流源处条件的周期性或“脉冲”变化。基于此情景的模拟产生的结块横跨整个喷流直径。观测和近期的高能量密度实验室实验揭示了小于该尺度的结构新面貌，并表明它们对于理解喷流动力学的基本原理可能至关重要。在本文中，我们提出了原恒星喷流“脉冲”模型的替代方案。利用直接数值模拟，我们探讨了喷流可能是由在运动的团块间介质中传播的亚径向团块链组成的可能性。我们的模型通过将注入的小半径 ($r<r_{jet}$)、高密度 ($\rho>\rho_{jet}$) 球体嵌入 otherwise 平滑的团块间喷流流中，对此情景进行了理想化探索。这些球体的初始速度与喷流速度相差约 15%。我们发现，从均匀流转变为非均匀流的后果是显著的，因为团块之间以及团块与团块间介质以多种方式相互作用。既可以形成模仿脉冲喷流模型预期的结构，也可以形成以前未曾见过的“亚径向”行为，包括背向弓形激波和离轴作用面。虽然这些小尺度结构此前未在模拟研究中被发现，但它们存在于高分辨率喷流观测中。我们讨论了我们的模拟结果对于解释原恒星喷流的意义，涉及通过“寿命”或“速度历史”方法对结块进行表征，以及将观测到的结构与产生喷流的中心引擎联系起来。