高红移盘中原块压缩性湍流的起源

巨型、星形成性气体丰富的高红移盘中常见的星形成块通常假设是由于引力不稳定性形成的，其中原块的 Toomre-$Q$ 参数小于 1。然而，一些宇宙模拟显示，块可以在 $Q\gg1$ 的区域形成。在这些模拟中，存在压缩湍流模式的过量，这导致原块区域发生引力坍缩，而根据线性理论，这些区域本不该发生引力坍缩。在 contrast于这种情况，孤立模拟中原块的坍缩区域不显示此类过量，暗示起源可能来自外部。我们探讨两种可诱导原块区域湍流压缩模式的外部机制，即来自宇宙环境的压缩潮汐以及来自流入气流的直接驱动。我们在 zoom-in 宇宙模拟中关联原块区域的局部压缩潮汐强度与新鲜流量物料的含量。局部压缩潮汐强度来源于潮汐张量，局部流入气流强度则来源于流量相对于平均值的比例。我们发现，原块区域的潮汐场倾向于呈压缩性，而盘中随机区域显示发散潮汐。特别是，在 25% 的原块中，潮汐场完全为压缩性，而无随机区域位于完全压缩潮汐的区域。此外，原块区域倾向于位于来自流入气流的质量分数为平均值的 2-10 倍的同一 galactocentric 半径处。压缩潮汐和流入气流与原块相关，可因此作为过量压缩湍流的驱动因素，以发动块形成。这构成了一种新的、非线性的高-$z$ 星系中激烈盘不稳定模式。