共振拖曳不稳定性(RDI)：声学模式

最近，Squire & Hopkins (2017) 表明任何耦合的尘埃-气体混合物都经受一类线性“共振拖曳不稳定性”(RDI)。这些能在任意小的尘埃-气体质量比下驱动大的尘埃-气体比涨落。此处，我们识别并研究共振与新的非共振不稳定性，在气体满足中性流体力学并支持声波 ($\omega^{2}=c_{s}^{2}\,k^{2}$) 的简单情形中。气体与尘埃通过任意拖曳定律耦合，并受外部加速度（如引力、辐射压）作用。若存在任何尘埃漂移速度，系统即不稳定。不稳定性存在于{\em 所有}尘埃-气体比 $\mu$ 下，其增长率在共振附近仅弱依赖于 $\mu$，为 $\sim\mu^{1/3}$ 或 $\sim \mu^{1/2}$（依波数而定）。行为取决于漂移速度大于或小于声速 $c_{s}$ 而改变。在超声速区域中，出现“共振”不稳定性，其增长率随波数无限增加，即便对极小的 $\mu$ 与耦合强度值（“停止时间”）亦然。在亚声速区域中非共振不稳定性总存在，但其增长率不再朝小波长无限增加。不稳定性的量纲标度与定性行为不敏感依赖于气体的拖曳定律或状态方程。不稳定性直接驱动指数增长的尘埃-气体比涨落，即便模式在其他方面弱时也可很大。我们讨论对冷星风、AGN驱动风与环面、以及星暴风的物理含义：不稳定性改变这些外流的特征，并能在尘埃与气体中驱动成团和/或湍流。