激波-纤维相互作用的等温演化

对遍布星际介质的纤维状结构的研究对诸多天体物理领域具有重要意义。在此，我们给出激波-纤维相互作用的 3D 流体动力学模拟，其中状态方程被软化以近乎等温。我们研究此种等温状态对相互作用（激波与纤维均为等温）的影响，并考察当纤维取向、激波马赫数和纤维密度对比度变化时相互作用性质如何改变。我们发现，仅当侧置取向、密度对比度为 $10^2$ 的纤维会形成三卷结构，不同于先前研究的结果。此外，纤维取向角在纤维形态演化中作用显著：取向角越大，尾迹越长且湍流越弱。多数纤维发生湍流剥离导致核心碎裂；然而，与激波前呈 $85^{\circ}$ 取向的纤维不发生碎裂且存活更久。另外，拖曳时间的值受纤维长度影响，较长纤维比较短纤维加速更快。再者，等温状态下的纤维比受绝热激波撞击的纤维加速更快。最后，我们发现纤维的拖曳与混合时间随其取向角增大而增加。