受辐射分子激波模型
星系天体物理
2019-02-13 v1
摘要
目的。本文旨在详细研究在外部紫外（UV）辐射场照射环境下，低速（5至25 km s-1）稳态分子激波的传播。特别地，我们意图展示激波的结构、动力学、能量学与化学性质如何被UV光子修改，并估计激波产生线辐射的效率。方法。我们在Paris-Durham激波代码中实现了若干关键物理化学过程，以改进辐射转移的处理及其对尘埃和气体粒子的影响。我们提出一种新的积分算法，以在流体从超声速演化为亚声速的参数范围内求解磁流体力学方程的稳态解。我们在涵盖弥漫星际云与高温高密度光致电离区（PDR）的广泛物理条件下探索了所得代码。结果。我们发现，一旦 G0 > 0.2 (nH/cm-3)^1/2，C型激波条件即不复存在。此类条件触发了另一类稳态解的出现，称为C*-型和CJ型激波，其中受激波气体沿其轨迹暂时为亚声速。这些解对给定物理条件集是唯一的，并对应于耗散结构，其中气体被加热至介于C型与绝热J型激波之间的温度。高温与周围UV场有利于少数分子物种的产生或激发而以其他物种为代价，从而导致特定的光谱示踪物，如H2的转振线与CH+的转动线。出乎意料地，CH+的转动线可携带多达激波动能的百分之几。
引用
@article{arxiv.1901.04273,
title = {Models of irradiated molecular shocks},
author = {Benjamin Godard and Guillaume Pineau des Forêts and Pierre Lesaffre and Andrew Lehmann and Antoine Gusdorf and Edith Falgarone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04273},
year = {2019}
}