超新星驱动星际介质中的混合时间尺度
天体物理学
2009-11-07 v1
摘要
我们研究了化学物种在星际介质 (ISM) 中的混合问题。最近的观测表明，类似氘在 ISM 中的分布可能远离均匀。这引出这样的问题：不均匀性在 ISM 中被消除的速度如何，以及这如何取决于不均匀性的长度尺度。我们在 Avillez (2000) 所构建的三维、超新星驱动 ISM 模型中加入了示踪场，以研究以千秒尺度为尺度的 ISM 模型中的混合与扩散，分别考虑不同的超新星 (SN) 速率和不同的不均匀性长度尺度。我们发现了若干令人惊讶的结果。经典混合长度理论无法预测我们在 25--500 太阳尺度上看到的混合时间对长度尺度极弱的依赖性。推导出的扩散系数随时间指数增长，而不是保持恒定。组成方差以数千万年为时间常数指数衰减，因此大差异消散得比小差异更快。该时间常数随超新星速率的平方根的倒数而变化。这类结果的一个主要原因是，即便存在超过物理值的数值扩散，气体也不易在热区域与冷区域之间快速混合。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0208441,
title = {Mixing Time Scales in a Supernova-Driven Interstellar Medium},
author = {Miguel A. de Avillez and Mordecai-Mark Mac Low},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0208441},
year = {2009}
}
备注
23 pages, 14 figures that include 7 simulation images and 19 plots, accepted for publication at ApJ