关于天体物理流体中涡量的测量
星系天体物理
2022-09-15 v1
摘要
涡量对于湍流的性质及动力学过程(包括天体物理流体中的湍流)至关重要。因此,\cite{Raymond20a,Raymond20b} 关于天鹅圈超新星遗迹激波后流体中涡量的结果引起了极大关注。我们考察光学薄谱线的光谱测量(最常见的天文测速类型)能在多大程度上对流体中的涡量给出无歧义的测量。我们考虑一个理想情形:在流动平面内进行观测,该流动可能含有涡量也可能不含。其中一种情形,流动在垂直于观测平面的方向上具有涡量;另一种情形,流动按构造为无旋(零涡量)。由观测推断的涡量(称为{\em 伪涡量})是从视线方向速度分量的空间差异及对称性假设推得的。我的主要结果是:在有涡量的流动情形下,伪涡量与真实涡量相当吻合;但重要的是,在无旋流场情形下伪涡量也非零,且其量级与有涡量流动情形相当。本文的结论是,尽管天文光谱观测可能对遥远流体中的涡量给出良好估计,但此类推断的稳健性无法得到保证。
引用
@article{arxiv.2209.06707,
title = {On the Measurement of Vorticity in Astrophysical Fluids},
author = {Steven R. Spangler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06707},
year = {2022}
}