激波与因热不稳定性及引力而处于不同演化阶段分子云的相互作用
星系天体物理
2021-01-13 v1
摘要
利用自适应网格加密代码MG,我们进行了激波与因热不稳定性和引力而演化的分子云相互作用的流体动力学模拟。为探究这些过程的相对重要性,给出了三个案例研究。第一个案例追踪了初始静止原子介质因热不稳定性和引力效应形成分子云的过程。第二个案例在云仍处于暖原子相时引入激波,第三个场景在分子云形成后引入激波。激波加速了云的全局坍缩,两者在此前均经历局部引力坍缩。当云仍为原子态时,演化由激波主导,结构在辐射冷却壳层内由动力学不稳定性形成。尽管透射激波可能触发热不稳定性,但由于物质在云 crushing 时间尺度上被多次激波冲击,这一现象被阻止。当云为分子态时,激波后流动通过预先存在的结构经团块间介质中的低密度区导向。团块被加速和变形,流动引发团块-团块碰撞与合并并在引力下坍缩。在有限时间内,两个受激波案例均显示出 Kolmogorov 与 Burgers 湍流状速度及对数密度功率谱的混合,以及强烈变化的密度谱。本工作所呈现的云提供了真实条件,将用于未来的反馈研究。
引用
@article{arxiv.2012.04546,
title = {Interactions of a shock with a molecular cloud at various stages of its evolution due to thermal instability and gravity},
author = {M. M. Kupilas and C. J. Wareing and J. M. Pittard and S. A. E. G. Falle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04546},
year = {2021}
}