恒星形成云的两种状态
太阳与恒星天体物理
2015-06-04 v1
摘要
我们通过高分辨率模拟和自适应网格细化，检验了自引力和磁场对等温分子云中超音速湍流的影响。这些模拟使用大根网格（512^3）来捕获湍流，并使用四个层级的细化来捕获高密度，有效分辨率达到 8,196^3。我们进行了三次 Mach 9 模拟，两次超 Alfv\'enic 和一次跨 Alfv\'enic。我们发现引力将云分为两个群族：一种低密度湍流状态和一种高密度坍缩状态。低密度状态在该机制下表现出与非自引力类似的性质，我们检验了不同磁场强度对统计性质的影响：密度概率分布函数近似对数正态；速度功率谱斜率随场强减小；速度与磁场的对齐度随场强增加；磁场概率分布可拟合为拉伸指数。高密度状态的特征是自相似球体；密度 PDF 为幂律；坍缩速率随平均场增加而减小；密度功率谱具有正斜率，P({\rho},k) \propto k；所有模拟中热压与磁压之比为 1；所有模拟中动压与磁压之比均大于 1；磁场分布为幂律。坍缩区域中高 Alfv\'en Mach 数解释了最近观测到的磁场影响随密度减小的现象。我们还发现高密度状态存在于由汇聚流形成的丝状结构中，这与最近的 Herschel 观测一致。我们探讨了现有恒星形成理论可能的修正。
引用
@article{arxiv.1202.2594,
title = {The Two States of Star Forming Clouds},
author = {David Collins and Alexei G. Kritsuk and Paolo Padoan and Hui Li and Hao Xu and Sergey D. Ustyugov and Michael L. Norman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.2594},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 20 figures