坍缩气体云中湍流的饱和水平

我们研究了决定坍缩气体云中湍流饱和水平的物理机制。我们进行了一系列高分辨率数值模拟，追踪具有不同有效多方指数 $\gamma_{\rm eff}$、初始马赫数 $\mathcal{M}_0$ 与初始湍流种子的湍流气体云的坍缩。通过令引力收缩的能量注入率与湍流耗散率相等，我们得到了湍流饱和水平的解析表达式，并与数值结果进行比较。结果表明，只要坍缩气体云中的湍流驱动尺度为坍缩核金斯长度的三分之一，数值结果便能被该解析模型很好描述。这些结果表明，早期宇宙/现今恒星形成过程中第一核形成时的湍流强度可仅由 $\gamma_{\rm eff}$ 估算。