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黑洞、大质量云团、原恒星及银河中心的潮汐控制碎片化

星系天体物理 2025-09-24 v1 地球与行星天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

引力在宇宙的多个尺度上发挥着重要作用。一个重要但常被忽视的作用是引力如何通过潮汐驱动各向异性碎片化。当潮汐占主导时,碎片化变得各向异性,沿短轴的 Jeans 长度 ltidal,Jeansl_{\rm tidal, Jeans} 约为 σv/Gρmean\sigma_{\rm v}/\sqrt{G \rho_{\rm mean}},由通过平均密度 ρmean\rho_{\rm mean} 决定的外部潮汐所主导。我们将 ltidal,Jeansl_{\rm tidal, Jeans} 的预测值与观测结果进行比较,涵盖大质量星形成云团、银河中心超大质量黑洞 Sgr A* 周围的环形盘(CND)、银河中心的中心分子区、一个花心-丝状系统,以及围绕一颗年轻恒星的丝流。我们发现,这些丝状结构的观测宽度与潮汐控制的 Jeans 碎片化的理论预测相吻合。气体的碎片化形成可能为冷气体提供遮蔽,防止其受到辐射压和光解作用的侵蚀,以及与周围介质的水动力学相互作用,从而使冷气体能够存活。因此,潮汐力是调节巨型天体周围气体运输的主要因素。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.18495,
  title  = {Tidally-Controlled Fragmentation around Black Holes, Massive Clumps, Protostars, and the Galactic Center},
  author = {Guang-Xing Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.18495},
  year   = {2025}
}