天体喷流的动量传递

我们使用3维光滑粒子流体动力学模拟来研究由原恒星喷流在密集分子云中产生的流出的基本特性。喷流/云相互作用的动力学受到喷流头部冲击波后 shocked 区域气体冷却的强烈影响。我们显示，这种冷却非常快速，气体的冷却距离远小于喷流半径。因此，尽管环境气体最初被高热压的后冲击气体沿喷流轴线推开，但快速冷却会降低压强，随后流出以动量守恒的雪泥垄形式演化。喷流头部附近的环境气体速度很高，但随着吸积的物质增多，速度会迅速降低。因此，这种类型的流出会产生极高速度的后冲击气体团块，这些团块类似于在流出中看到的特征。我们研究了喷流动量从喷流传递到环境介质的过程，并作为喷流参数的函数进行了考察。我们显示，低马赫数（<6）的喷流由于沿侧面吸积环境物质而迅速减速。相比之下，高马赫数喷流的喷束被后冲击气体的低密度茧囊与环境气体分离，喷流主要在冲击波处将动量传递给环境介质。在来自年轻恒星对象的高马赫数喷流中，主要相互作用发生在喷流头部的冲击波处。