Джерела турбулентності в ІСМ

Які джерела турбулентності існують у міжзоряному середовищі (ISM) ? Які з них фізично є найбільш важливими для новоутворених зоряних систем?

Джерела турбулентності:

У міжзоряному середовищі є численні джерела турбулентності у всіх масштабах:

• при великих масштабах є зсув від галактичного обертання . Одним із способів підтримати турбулентність та з'єднати великі та малі шкали буде магніторотаційна нестабільність (МРТ).
• при великих масштабах гравітаційні нестабільності також можуть відігравати значну роль через спіральні структури.
• відтоки та струмені, що утворюються зірок, відіграють важливу роль, вивільняючи багато енергії в ІСМ.
• у зоряних областях важливі також масивні зірки . Радіація та зоряний вітер від масивних зірок є важливим вкладом енергії в ІСМ. І зрештою, наймасовіші з них вибухнуть у супернові, вивільняючи ще більше енергії.

Тому можна було б розглянути окремо три процеси, пов'язані з масивними зірками:

• зоряні вітри
• іонізуюче випромінювання
• вибух наднової

Важливість для утворення зірок:

Всі вони так чи інакше стосуються утворення зірок. Однією з головних властивостей турбулентності є каскадування від великих до малих масштабів; отже, навіть якщо ви вводите турбулентність у великих масштабах (галактичний масштаб), ви отримаєте турбулентні рухи до шкали молекулярної хмари.

Приємною ілюстрацією бурхливого каскаду є відношення Ларсона ( Larson 1981 ):

$v_th = \sqrt{2kT/\mu m_H}$$k$$T$$\mu$$m_H$$^{-1}$$^{-1}$

Деталі:

Норми енергії: значення наводяться (приблизно) для Чумацького Шляху

• MRI : ;$\small \dot e = 3 \times 10^{-29} {\rm erg\ cm}^{-3}\ {\rm s}^{-1}$
• Гравітаційні нестабільності : ;$\small \dot e = 4 \times 10^{-29} {\rm erg\ cm}^{-3}\ {\rm s}^{-1}$
• Відтоки : ;$\small \dot e = 2 \times 10^{-28} {\rm erg\ cm}^{-3}\ {\rm s}^{-1}$
• Іонізуюче випромінювання :$\small \dot e = 5 \times 10^{-29} {\rm erg\ cm}^{-3}\ {\rm s}^{-1}$
• Вибухи Supernovæ :$\small \dot e = 3 \times 10^{-26} {\rm erg\ cm}^{-3}\ {\rm s}^{-1}$
• Зоряні вітри : вона сильно залежить від типу зірки: вона змінюється залежно від сили світла зірки -6. Тому вона коливається від енергії, порівнянної з вибухом наднової (або навіть більше для зірок Вольфа-Реєта), майже до нічого.

Джерела:

• Mac Low & Klessen 2004