关于星际气体上六大常规假设的 virial 定理误区

人们很少或几乎不关注湍流破碎对 virial 定理（VT）至少六个常见假设有效性所产生的影响，这些假设包括：（i）气体云中湍流运动的唯一作用是提供支撑以抵抗坍缩；（ii）表面项相对于体积项可忽略不计；（iii）引力项是气体云的束缚来源；（iv）转动惯性矩二阶时间导数符号决定气体云是收缩还是膨胀；（v）星际气体云处于 virial 平衡（VE）；以及（vi）拉森（1981）的关系是云彻底处于 VE 的观测证据。然而由于湍流破碎会在气体云与其环境之间诱导质量、动量和能量的流动，并且倾向于局部坍缩或在动力学时间尺度内破坏气体云，这些假设无法被满足。作者认为，尽管观察和数值证据表明星际气体云不处于 VE，但所谓的“virial 质量”估计——实际上应称为“能量均衡质量”估计——之所以是气体云实际质量的良好数量级估计，是因为观测调查倾向于检测到看似接近能量均衡的星际气体云。然而由于气体云实际上处于非 VE 状态（正如不对称线轮廓所示），它们应是瞬时实体。这些结果与基于观测的快速星形成估计相容，并且对以气体云处于 VE 为基础的星形成效率模型提出了质疑。