分子龙卷风的磁流体动力学模型

近期在银河系中心附近的观测发现了若干呈现显著螺旋缠绕形态的分子纤维结构，这些结构被统称为“分子龙卷风”。我们通过构建一个旋转、螺旋磁化纤维结构的磁流体动力学模型，来研究这些分子龙卷风的平衡结构。推导出一个特殊的解析解，其中离心力与环向磁应力精确平衡。基于扭转阿尔芬波的物理原理，我们推导出一个约束条件，将环向磁通量与质量之比以及螺旋场的螺距角与旋转规律联系起来，我们发现这是描述分子龙卷风结构的重要组成部分。将这些模型与适用于等温、无磁、非旋转纤维结构的Ostriker解进行比较。我们发现，解析模型和阿尔芬波模型均未出现其他作者指出的非物理密度反转现象。利用辫状分子云、双螺旋星云和银河系中心分子龙卷风的观测测量值，对参数空间进行蒙特卡洛探索。可观测性质如速度弥散度、纤维半径、线质量和表面压强，可用于为这三个天体的无量纲模型推导出三个无量纲约束条件。对这三个分子龙卷风的约束模型进行了维里分析。我们发现自引力相对不重要，而磁场和外部压强在这些天体的约束和平衡径向结构中起主导作用。