压缩速度脉冲对坍缩湍流团块的影响

本文给出高分辨率流体动力学模拟，以追踪均匀湍流团块的引力坍缩；在该团块演化过程中、其湍流态已充分发展之时，施加一个纯径向的压缩速度脉冲。速度脉冲的形状基本上由两个自由参数决定：速度 $V_0$ 与初始径向位置 $r_0$。本文所考虑的模型中，速度 $V_0$ 取团块声速 $c_0$ 的 2、5、10、20 和 50 倍，而所有模型的 $r_0$ 固定。具有 $2 \, c_0$ 的模型由于速度脉冲而坍缩更快，而在孤立团块中心区域形成的星团基本保持不变。在具有更大速度 $V_0$ 的模型中，孤立团块的演化发生显著改变，从而在 $r_0$ 周围形成气体致密壳层并向径向内运动。我们计算了密度与速度的径向分布以及气体致密壳层中所含质量，发现：(i) 速度 $V_0$ 越高，壳层所含质量越少；(ii) 存在一个脉冲的临界速度，约为 $10 \, c_0$，使得对于速度较低的激波模型，受激波作用的团块中会在壳层包围下形成一个界定清晰的致密中心区域。