Self-gravitating filament formation from shocked flows: velocity gradients across filaments
Self-gravitating filament formation from shocked flows: velocity gradients across filaments
复制标题
冲击流形成自重力细丝：细丝上的速度梯度
DOI：
10.1093/mnras/staa960
复制
发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Dhabal, Arnab
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen, Che-Yu;Mundy, Lee G;Ostriker, Eve C;Storm, Shaye;Dhabal, Arnab
在恒星形成云的典型环境中，会聚的超音速湍流会产生激波压缩区域，并能产生强磁化的片状层。数值磁流体动力学模拟表明，在这些冲击后层，密集的细丝和嵌入的自引力核心形成通过收集材料沿着磁场线。作为优选方向质量收集的结果，垂直于细丝长轴的速度梯度是模拟中看到的常见特征。我们表明，这一预测是在很好的协议与最近的观察CARMA大面积星星形成调查（CLASSy），从中我们确定了几个长丝突出的速度梯度垂直于他们的主轴。突出的灯丝从西北部的Serpens南，我们提供了定性和定量的模拟结果和观测数据之间的比较。特别地，我们证明了无量纲比率Cv <$Δ vh ~ 2/（GM/L），其中Δ v是观测到的穿过暗条的垂直速度差的一半，M/L是暗条单位长度的质量，可以区分纯粹由于湍流压缩形成的暗条和由于重力引起的吸积形成的暗条。我们的结论是，观察到的垂直速度梯度的巨蛇座南西北灯丝可以引起重力引起的各向异性吸积的材料从一个扁平层。使用我们的模拟细丝的合成观测，我们还提出，密度选择效应可以解释观察到的子丝（一个丝打破成两个组件在速度空间），在最近的观测报告。
In typical environments of star-forming clouds, converging supersonic turbulence generates shock-compressed regions, and can create strongly magnetized sheet-like layers. Numerical magnetohydrodynamic simulations show that within these post-shock layers, dense filaments and embedded self-gravitating cores form via gathering material along the magnetic field lines. As a result of the preferred-direction mass collection, a velocity gradient perpendicular to the filament major axis is a common feature seen in simulations. We show that this prediction is in good agreement with recent observations from the CARMA Large Area Star Formation Survey (CLASSy), from which we identified several filaments with prominent velocity gradients perpendicular to their major axes. Highlighting a filament from the north-west part of Serpens South, we provide both qualitative and quantitative comparisons between simulation results and observational data. In particular, we show that the dimensionless ratioCv≡ Δvh2/(GM/L), where Δvhis half of the observed perpendicular velocity difference across a filament, andM/Lis the filament’s mass per unit length, can distinguish between filaments formed purely due to turbulent compression and those formed due to gravity-induced accretion. We conclude that the perpendicular velocity gradient observed in the Serpens South north-west filament can be caused by gravity-induced anisotropic accretion of material from a flattened layer. Using synthetic observations of our simulated filaments, we also propose that a density-selection effect may explain observed subfilaments (one filament breaking into two components in velocity space) as reported in recent observations.
登录
查看更多内容
ISM 中热不稳定和磁旋转不稳定造成的饱和态湍流和结构：三维数值模拟
DOI：
10.1086/431549
发表时间：
2005
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
R. Piontek;E. Ostriker
通讯作者：
E. Ostriker
DOI：
10.1088/0004-637x/704/1/161
发表时间：
2009-08
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
T. Inoue;S. Inutsuka
通讯作者：
T. Inoue;S. Inutsuka
DOI：
10.1088/0004-637x/806/1/31
发表时间：
2015-04
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
M. Gong;E. Ostriker
通讯作者：
M. Gong;E. Ostriker
DOI：
10.1088/0004-637x/776/1/62
发表时间：
2013
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
F. Heitsch
通讯作者：
F. Heitsch
影响因子：
6.5
作者：
P. Hennebelle;E. Audit
通讯作者：
E. Audit