Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > astro-ph > arXiv:2409.03226

帮助 | 高级搜索

天体物理学 > 星系的天体物理学

arXiv:2409.03226 (astro-ph)
[提交于 2024年9月5日 ]

标题: 湍流平衡球的理论与幂律线宽-尺寸关系

标题: Theory of Turbulent Equilibrium Spheres with Power-Law Linewidth-Size Relation

Authors:Sanghyuk Moon, Eve C. Ostriker
摘要: 致密核心从形成它们的星际介质中继承湍流运动。 作为一种与模拟和观测进行比较的工具,构建能够关联其内部密度和速度结构并预测其引力坍缩稳定性的理论核心模型是有价值的。 为此,我们在两个假设下求解角平均流体力学方程:1)系统处于准稳态平衡;2)速度场由径向整体运动加上各向同性湍流组成,湍流弥散度随半径按幂律增加。 得到的湍流平衡球(TES)解形成一个双参数族,由声学半径$r_s$和幂律指数$p$表征。 当$r_s\to \infty$时,TES 等价于 Bonnor-Ebert(BE)球。 TES 外部区域的密度分布比 BE 球稍浅,但比对数模型更陡峭。 稳定性分析表明,尺寸超过某个临界半径的 TES 对径向扰动不稳定。 临界稳定 TES 的中心-边缘密度对比、质量以及半径都随着平均速度弥散的增加而增加。 柱密度分布的 FWHM 始终小于临界半径,且在更高速度弥散时差异更大,这表明观测需要探测 FWHM 以外的区域才能捕捉湍流核心的全部范围。 当应用于典型的大尺度湍流区域时,TES 的临界质量和半径惊人地类似于观测到的星团的质量和半径。
摘要: Dense cores inherit turbulent motions from the interstellar medium in which they form. As a tool for comparison to both simulations and observations, it is valuable to construct theoretical core models that can relate their internal density and velocity structure while predicting their stability to gravitational collapse. To this end, we solve the angle-averaged equations of hydrodynamics under two assumptions: 1) the system is in a quasi-steady equilibrium; 2) the velocity field consists of radial bulk motion plus isotropic turbulence, with turbulent dispersion increasing as a power-law in the radius. The resulting turbulent equilibrium sphere (TES) solutions form a two-parameter family, characterized by the sonic radius $r_s$ and the power-law index $p$. The TES is equivalent to the Bonnor-Ebert (BE) sphere when $r_s\to \infty$. The density profile in outer regions of the TES is slightly shallower than the BE sphere, but is steeper than the logotropic model. Stability analysis shows that the TESs with size exceeding a certain critical radius are unstable to radial perturbations. The center-to-edge density contrast, mass, and radius of the marginally stable TES all increase with increasing average velocity dispersion. The FWHM of the column density profile is always smaller than the critical radius, by a larger factor at higher velocity dispersion, suggesting that observations need to probe beyond the FWHM to capture the full extent of turbulent cores. When applied to the highly turbulent regime typical of cluster-forming clumps, the critical mass and radius of the TES intriguingly resembles the typical mass and radius of observed star clusters.
评论: 17页,11张图,已接受发表于ApJ。本论文中提出的模型的Python包以及用于重现图表的Jupyter笔记本可在https://github.com/sanghyukmoon/tesphere获取。
主题: 星系的天体物理学 (astro-ph.GA) ; 太阳与恒星天体物理学 (astro-ph.SR)
引用方式: arXiv:2409.03226 [astro-ph.GA]
  (或者 arXiv:2409.03226v1 [astro-ph.GA] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.03226
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: ApJ 975 295 (2024)
相关 DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad7813
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Sanghyuk Moon [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2024 年 9 月 5 日 03:48:46 UTC (569 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
astro-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-09
切换浏览方式为:
astro-ph.GA
astro-ph.SR

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号