湍流星际云的结构

原子星际氢充满星系并构成分子云的基石，这一点已得到充分证实。为了理解分子云的形成和演化，有必要研究湍流、热双稳态以及正压流的动力学。我们进行了高分辨率三维流体动力学模拟，涉及双相、等温和多方流。我们比较了各种模拟中的密度概率分布函数和马赫数密度关系，并得出结论：双相流的行为与多方流截然不同。我们还提取了团块，并研究了它们的统计特性，如质量谱、质量-尺寸关系和内部速度弥散。在每种情况下，发现这些行为都可以很好地用简单的幂律表示。虽然推断出的各种指数对于双相流、等温流和多方流非常相似，但我们仍然发现了显著差异，例如双相流的内部速度弥散较小。这些结构的统计特性与从观测中推断出的结果非常相似，特别是质量谱、质量-尺寸关系和速度弥散-尺寸关系都是幂律，其指数与观测值吻合良好。我们的结果表明，尽管双相流和多方流的各种统计特性相似，但它们仍然存在显著差异，这强调了在计算星际原子氢的动力学以及分子云的形成时，必须考虑其适当的热结构。