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分子云的湍流支持 (TS) 模型与全局分层坍缩 (GHC) 模型比较:差异、收敛与误区

星系天体物理 2025-05-14 v2

摘要

我们对“湍流支持”(TS) 和“全局分层坍缩”(GHC) 两种分子云与星形成模型进行详细比较,阐述它们对观测数据的不同解释、共同特征,以及用于区分的建议测试与观测。我们还澄清了关于 GHC 场景在全局性和分层性方面的最新文献中常见误解,并简要讨论了两者模型演化趋向收敛的某些方面。TS 假设星形成分子云及其次级结构在引力与湍流之间处于近似virial平衡或超virial状态,从而云体要么被约束要么膨胀,其次级结构(块、纤维和核)由湍流压缩产生。在此框架下,星形成速率 (SFR) 为恒定,由云的湍流与引力参数决定,特别是virial参数 α\alpha。相反,GHC 假设大多数星形成分子云及其次级结构是连续受引力驱动的流动的组成,每一组成部分都从其母结构中吸积。因此,GHC 是一种内在具有演化性的云体及其星形成速率模型,由坍缩流动的演化决定。它将非热运动解释为坍缩与湍流分量的混合,其中前者随着对象变得更稠密和/或更大质量而变得更加重要,因此 α\alpha 成为云体的演化变量。区分 TS 与 GHC 必须考虑到,全局引力束缚结构的最内层可能在局部上看不出被束缚,因此需在最大尺度上寻找束缚。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.10406,
  title  = {The Turbulent Support (TS) and Global Hierarchical Collapse (GHC) models for molecular clouds compared. Differences, convergence, and myths},
  author = {Enrique Vázquez-Semadeni and Aina Palau and Gilberto C. Gómez and Griselda Arroyo-Chávez and Christian Alig and Javier Ballesteros-Paredes and Vianey Camacho and Alessio Traficante and Alejandro González-Samaniego and Manuel Zamora-Avilés and Andreas Burkert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.10406},
  year   = {2025}
}

备注

Submitted to MNRAS after reply to first referee report. Comments welcome. Animation for Fig. 3 available at https://www.irya.unam.mx/gente/g.gomez/publica/24-GT_vs_GHC-f3.mpg