超新星遗迹与原子和分子云的激震相互作用——大云尺度下激波、热不稳定性与引力之间的相互作用
星系天体物理
2022-05-16 v1
摘要
利用自适应网格加密代码MG，我们在“大云尺度”下对超新星-云相互作用进行三维流体动力学模拟。该云初始为原子态，并因热不稳定性(TI)和引力而演化。我们研究在冷而致密的团块存在时的“TI前”和“TI后”阶段的相互作用，并将这些结果与“小云尺度”下的理想化激波-云情景以及无激波情景进行比较。总体而言，由于超新星冲击是瞬时的而非持续的，其瓦解作用明显弱于理想化激波。在这两种超新星-云相互作用中，我们观测到两道激波冲击云，随后在云界面上发展出微弱的10 km s上游流，以及全局环境压力下降。当云仍为原子态时，它因该下降而膨胀。此外，TI在云前端被触发，导致形成带有嵌入团块的帽状结构。上游流在该区域汇聚，形成瓣状云形态。当云为分子态时，透射激波瓦解团块间物质，并导致团块外包裹层轻微膨胀并形成尾状形态。这些效应比我们激波-云情景中的效应弱，但比无激波情景中的效应明显。经过3.5 Myr后，超新星的影响衰减，尽管全局环境压力下降，云恢复到与无激波云几乎无法区分的状态。在这两种超新星-云情景中，我们均未观测到任何局部引力坍缩。
引用
@article{arxiv.2205.06474,
title = {Shocking interactions of supernova remnants with atomic and molecular clouds -- the interplay between shocks, thermal instability and gravity in the large cloud regime},
author = {M. M. Kupilas and J. M. Pittard and C. J. Wareing and S. A. E. G. Falle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.06474},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 9 figures