分子云中尘气比是常数吗？

我们对分子云中含尘超音速湍流进行了数值模拟。我们在初始尘气质量比为1:100的条件下，对尺寸为0.1、1和10 {\mu}m的尘埃颗粒进行建模，求解气体与尘埃耦合的动力学方程，其中尘埃通过曳力项与气体耦合。结果表明，对于0.1和1 {\mu}m的颗粒，由于气体曳力导致的尘埃停止时间远短于动力学时间，尘气比通常偏离均值10-20%。与先前的研究结果相反，我们没有发现0.1 {\mu}m颗粒的尘气比存在数量级波动的证据。较大的10 {\mu}m尘埃颗粒在局部区域的尘气比可能增加至多一个数量级。小（0.1 {\mu}m）和大（$\gtrsim$ 1 {\mu}m）颗粒均能示踪气体的大尺度形态，然而我们发现了颗粒“尺寸分选”的证据，即湍流优先将较大颗粒集中在致密区域。尺寸分选可能有助于解释暗云的“coreshine”观测现象，以及为何银河系分子云视线方向上的消光定律不同于弥漫星际介质。