ISM 中的热力学不稳定性与磁旋不稳定性：二维数值模拟
天体物理学
2009-11-10 v1
摘要
星系盘中稀疏气体的结构与动力学可能受到约 1-100 pc 尺度上的热力学不稳定性（TI）和磁旋不稳定性（MRI）的强烈影响。我们采用适用于原子ISM条件的二维数值水动力学和磁流体动力学（MHD）模拟，开展此类过程的研究。我们证明，与前期工作一致，“纯TI”非线性发展产生由纤维网络构成的结构，这些纤维在交叉处凝结成冷云，约 20 万年内形成明显的双相（温暖/冷）介质。对于均匀初始 P/k=2000 K cm^-3 的条件，云的TI驱动湍流运动在亚声速幅度处饱和。MRI此前在近均匀介质中研究过；我们的模拟包括TI+MRI模型（从均匀密度条件开始）和云+MRI模型（从双相云状介质开始）。两种模型均显示，MRI在数个星系轨道时间内发展，与均匀介质情况类似。云与云之间的平均分离距离会影响哪种MRI模式主导演化。只要星云间距不超过MRI波长的一半，我们发现MRI增长率与相应均匀介质的增长率相似。这为如果低云体积占有率使MRI耗散时间相对于均匀介质更长，MRI驱动的ISM运动可能达到观测到的HI湍流线宽水平提供了可能性。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0310510,
title = {Thermal and Magnetorotational Instability in the ISM: Two-Dimensional Numerical Simulations},
author = {Robert A. Piontek and Eve C. Ostriker},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0310510},
year = {2009}
}
备注
42 pages, 15 figures, accepted for publication in ApJ; For better postscript figures and mpeg animations, see http://www.astro.umd.edu/~rpiontek/papers/ti_mri_2D.html