超新星驱动。I. 分子云湍流的起源
星系天体物理
2016-05-04 v2
摘要
湍流在分子云（MCs）中普遍存在，但其起源仍不清楚，因为通常假设分子云的寿命长于湍流耗散时间。星际介质（ISM）湍流很可能由超新星（SN）爆发驱动，但从未被证明超新星爆发能够在分子云内部建立并维持与观测一致的湍流级联。在这项工作中，我们在一个体积为(250 pc)的空间内进行了超新星驱动湍流的模拟，专门设计用于检验仅靠超新星驱动是否能够解释分子云内部观测到的湍流。我们发现，超新星驱动建立的速度标度关系与超声速湍流的通常标度律一致，这表明先前那些采用随机大尺度体积力驱动的理想化分子云湍流模拟，尽管驱动方式是人为的，但被正确地采纳为分子云湍流的合适模型。我们还发现，相同的标度律延伸至分子云内部，并且从我们的模拟中选取的分子云的速度-尺度关系与来自外银河系巡天（目前最大的分子云样本）的分子云的速度-尺度关系一致。质量-尺度关系以及质量和尺度的概率分布也与外银河系巡天的结果成功吻合。最后，我们证明分子云湍流相对于平均磁场强度和均方根磁场强度都是超阿尔芬性的。我们得出结论，分子云的结构和动力学是超新星驱动湍流的自然结果。
引用
@article{arxiv.1509.04663,
title = {Supernova Driving. I. The Origin of Molecular Cloud Turbulence},
author = {Paolo Padoan and Liubin Pan and Troels Haugboelle and Ake Nordlund},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.04663},
year = {2016}
}
备注
ApJ, in press