星际纤维的物理性质

我们分析了星际纤维的物理参数，将其描述为与周围介质处于压力平衡的理想化等温自引力无限圆柱模型。其引力状态由质量线密度与真空中圆柱体最大可能值的比值 $f_{\rm cyl}$ 表征。仅当 $f_{\rm cyl} < 1$ 时存在平衡解。该比值用于提供中心密度、半径、柱密度轮廓、穿过云中心的柱密度以及半高全宽 (fwhm) 的解析表达式。讨论了物理性质对外部压力和温度的依赖性，并直接与压力受限的等温自引力球体情形进行了比较。与近期关于 fwhm 和中心柱密度 $N_H(0)$ 的观测结果表明吻合良好，暗示纤维温度约为 10 K，外部压力 $p_{\rm ext}/k$ 范围在 $1.5\times10^4$ K/cm$^3$ 至 $5\times10^4$ K/cm$^3$ 之间。稳定性考量表明，随着质量线密度比 $f_{\rm cyl}$ 趋近于 1，星际纤维的引力不稳定性日益增强。对于中间值 $f_{\rm cyl}>0.5$，不稳定性应通过压缩促进核的形成，其间距约为 fwhm 的五倍。我们讨论了高质量线密度纤维的性质及其与引力碎裂和恒星形成的相关性。