The Cloud Factory II: gravoturbulent kinematics of resolved molecular clouds in a galactic potential
The Cloud Factory II: gravoturbulent kinematics of resolved molecular clouds in a galactic potential
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云工厂 II：银河势中解析分子云的重力湍流运动学
DOI：
10.1093/mnras/staa3470
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发表时间：
2021
影响因子：
4.8
通讯作者：
Izquierdo A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Izquierdo A
我们提出了从我们的“云工厂”银河系尺度星际介质（ISM）模拟套件中提取的分子云复合物的重力湍流速度波动的统计分析。为此，我们产生了非局部热力学平衡12CO J = 1 − 0合成观测，并将主成分分析（PCA）还原技术应用于云复合体的代表性样本。在我们的模拟中，速度波动是由不同的物理机制自洽地产生的，这些机制包括银河尺度力、气体自引力和超新星反馈。统计分析表明，即使纯粹的引力效应对于重现标准的观测定律是必要的，但在大多数情况下它们是不够的。我们表明，额外的能量注入超新星爆炸中起着关键作用，在建立全球湍流场和分子云的局部动力学和形态。此外，我们的特征结构功能的缩放参数作为云环境条件的结果：一些复合物沉浸在弥漫（臂间）或密集（螺旋臂）的环境，和其他嵌入式或外部超新星的影响。在静止区域，我们得到的引力坍缩和超音速湍流驱动的标度参数的时间演化轨迹。我们的研究结果表明，PCA为基础的统计研究是一个强大的方法来诊断的物理机制，驱动分子云的gravoturbulent属性。此外，我们提出了一个新的开源模块，该模块巧妙地执行PCA提取速度结构函数从模拟或真实的数据的ISM在一个用户友好的方式。
We present a statistical analysis of the gravoturbulent velocity fluctuations in molecular cloud complexes extracted from our ‘Cloud Factory’ Galactic-scale interstellar medium (ISM) simulation suite. For this purpose, we produce non-local thermodynamic equilibrium12CO J = 1 − 0 synthetic observations and apply the principal component analysis (PCA) reduction technique on a representative sample of cloud complexes. The velocity fluctuations are self-consistently generated by different physical mechanisms at play in our simulations, which include Galactic-scale forces, gas self-gravity, and supernova feedback. The statistical analysis suggests that, even though purely gravitational effects are necessary to reproduce standard observational laws, they are not sufficient in most cases. We show that the extra injection of energy from supernova explosions plays a key role in establishing the global turbulent field and the local dynamics and morphology of molecular clouds. Additionally, we characterize structure function scaling parameters as a result of cloud environmental conditions: some of the complexes are immersed in diffuse (interarm) or dense (spiral-arm) environments, and others are influenced by embedded or external supernovae. In quiescent regions, we obtain time-evolving trajectories of scaling parameters driven by gravitational collapse and supersonic turbulent flows. Our findings suggest that a PCA-based statistical study is a robust method to diagnose the physical mechanisms that drive the gravoturbulent properties of molecular clouds. Also, we present a new open source module, thepcafactory, which smartly performs PCA to extract velocity structure functions from simulated or real data of the ISM in a user-friendly way.
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DOI：
10.1146/annurev.astro.42.053102.134010
发表时间：
2004-03
影响因子：
33.3
作者：
E. Dishoeck
通讯作者：
E. Dishoeck
影响因子：
4.8
作者：
P. Clark;S. Glover;S. Ragan;A. Duarte-Cabral
通讯作者：
P. Clark;S. Glover;S. Ragan;A. Duarte-Cabral
云工厂 I：利用银河尺度的力生成解析的丝状分子云
影响因子：
4.8
作者：
Smith R
通讯作者：
Smith R
DOI：
--
发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Brunt;M. Heyer;E. Vázquez;B. Pichardo
通讯作者：
B. Pichardo
影响因子：
6.5
作者：
K. Immer;M. Reid;K. Menten;A. Brunthaler;T. Dame
通讯作者：
K. Immer;M. Reid;K. Menten;A. Brunthaler;T. Dame