包括自重与导热的冷却扩张介质中的热不稳定性

对介质在冷却、自重和导热作用下的线性热稳定性进行系统性研究，考虑不可扰动状态受到全球冷却和扩张的影响。获得扰动问题的通用、递归WKB解，可适用于不同物理过程时间尺度分离的各种情形。对于声传播和/或自重为最快过程的情况，给出并讨论了明确解。也简要讨论了冷却或导热为最快过程的情况的解。本文获得的通用WKB解使得能够求解热导和自重对全球冷却扩张介质热稳定性的影响问题。通过分析，推广了常称为Field长度的临界波长，即冷却使扰动在热导作用下受自重影响而不稳定的临界长度。作为天体物理应用，针对一个热（$10^4-10^8$开尔文）、准均匀薄介质（例如星际介质中的超气体或巨型气泡），使用现实冷却函数并包括微弱磁场，计算了推广后的Field长度。将稳定域与基于背景处于热平衡模型的预测进行比较。特别是，声波不稳定域在有全局冷却的情况下要大得多。