Tidally-Controlled Fragmentation around Black Holes, Massive Clumps, Protostars, and the Galactic Center
本文研究潮汐力驱动的各向异性金斯碎裂，通过比较理论预测与黑洞、大质量团块、原恒星及银河系中心等环境的观测纤维宽度，证明潮汐控制碎裂可解释纤维形成并保护冷气体存活，揭示潮汐力在气体输运中的关键作用。
2025-09-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The effect of tidal forces on the Jeans instability criterion in star-forming regions
本文将外部引力势纳入 Jeans 线性不稳定性分析，推导潮汐压缩或破坏下的新坍缩判据，并用于 160 个碎块，解释包层形态与碎裂及恒星形成的关系。
2023-07-10 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.flu-dyn
Transport-driven super-Jeans fragmentation in dynamical star-forming regions
本研究针对Jeans判据假设背景密度恒定的局限，探究非稳态恒星形成区的引力碎裂，发现吸积会提升碎裂特征质量，其驱动的超Jeans碎裂可通过提升碎块质量助力大质量恒星形成。
2024-01-29 astro-ph.GA
Q criterion for disc stability modified by external tidal field
标准Q准则（Q > 1）描述了由旋转和随机运动支撑的圆盘的局部稳定性。然而，大多数天体物理圆盘都受到外部引力场的影响，这会影响它们的稳定性。一个典型的例子是嵌在暗物质晕中的星系盘。本文对外场中的圆盘作了线性微扰分析，得到了广义色散关系和修正的稳定性判据。外场对盘动力学有两个影响：第一，它对未扰动的旋转场有贡献，第二，它在稳定性参数中增加了潮汐场项。一个典型的破坏性潮汐场的结果在一个更高的修改Q值，从而导致一个更稳定的磁盘。我们将这些结果应用于银河系，并对低表面亮度星系UGC 7321。我们发现，在每一种情况下，恒星盘本身几乎是稳定的，它是暗物质晕，稳定盘对当地的，轴对称的引力不稳定性。这个结果到目前为止在很大程度上被忽略了，因为在实践中，星系盘的Q值是用观测到的由盘和晕设置的旋转场以混合方式获得的，因此高于纯盘。
2013-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Model for common growth of supermassive black holes, bulges and globular star clusters: ripping off Jeans clusters
假设一个星系开始时是一个由几百万个金斯星系团（JC）组成的暗晕，每个星系团都由近万亿个微型褐矮星组成，这些微型褐矮星是地球质量的MACHO。星系中心的JC通过潮汐力加热它们的MACHO，使它们膨胀，从而发生凝聚和恒星形成。由于不断地从绕过JCs的物质中获得能量，中心恒星可能会变成一个超大质量的黑洞。它在最初的百万年期间具有快速的$t^3$增长，而在千兆年期间具有缓慢的$t^{1/3}$增长。与这个黑洞的近距离接触所破坏的JC可以为凸起提供物质。那些幸存下来的恒星可能会非常激动，以至于它们在内部形成恒星并成为球状星团。因此，黑洞大多数是在它们自己的环境中与银河系的凸起一起出现的，并且与最古老的球状星团一样古老。恒星HE 1523 - 0901的年龄为13.2 Gyr，这表明星系晕在那一刻已经充分聚集。恒星的形成速率在黑洞质量$\sim4 \ 10^7M_\odot$和球核质量$\sim5\,10^{10}M_\odot$处有一个最大值。在合并超大质量黑洞的情况下，通过银河系中心附近的JC提供了理想的帮助，以克服最后的秒差距。
2013-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A Deep View into the Nucleus of the Sagittarius Dwarf Spheroidal Galaxy with MUSE. III. Discrete multi-component population-dynamical models based on the Jeans equations
我们提出了全面的M54（NGC6715），人马座矮星系（Sgr）的核星团，这是正在经历的银河系晕潮汐破坏的多组分动力学模型。该系列的前几篇论文使用了一个大型的MUSE镶嵌数据集来识别系统中的多个恒星种群，并研究它们的运动学差异。在这里，我们使用基于牛仔裤的动力学模型，适合人口属性（平均年龄和金属丰度），空间分布，同时运动学。它们为我们先前的发现提供了可靠的物理解释。人口动力学模型提供了一个全面的看法，整个系统，并允许我们解开不同的恒星人口。我们探索他们的动力学相互作用，并确认我们以前的研究结果，通过球状星团恒星，Sgr内场恒星和原位恒星形成的贡献，Sgr的核集群的建立。我们探讨了各种参数化的引力势，并显示了径向变化的质量比的重要性，以适当的治疗的质量分布。我们发现在M54的潮汐半径（$\sim75$ pc）的$1.60\pm0.07\times10^6$ Msun在非常好的协议与$N$体模拟的总动力质量。贫金属球状星团的恒星贡献了总质量的大约$65\%$或$1.04\pm0.05\times10^6$ Msun。富含金属的恒星可以进一步分为年轻和中等年龄的群体，分别贡献$0.32\pm0.02\times10^6$ Msun（$20\%$）和$0.24\pm0.02\times10^6$ Msun（$15\%$）。我们的人口动力学模型成功地区分不同的恒星人口在Sgr的核心，因为它们…
2022-09-13 astro-ph.GA
Is the core-cusp problem a matter of perspective: Jeans Anisotropic Modeling against numerical simulations
利用御夫座宇宙学模拟方法构造了28个矮星系的模拟成员星，反映了真实恒星示踪星的动力学状态。轴对称的Jeans各向异性多高斯展开（JAM）模型被应用于每个系统的6,000个恒星粒子，以恢复底层的物质分布。恒星或暗物质成分单独恢复较差，但总的配置文件的约束更合理。在示踪剂半质量半径范围内的质量恢复得最紧，在200 - 300 pc之间的质量$M(200-300\mathrm{pc})$是无偏约束的集合，分散度为0.167 dex。如果使用2，000个粒子和仅具有典型误差的视线速度，则$M(200-300\mathrm{pc})$中的散射增加$\sim$ 50%。静止的人马座dSph-like系统和具有强烈外流的恒星形成系统显示出不同的特征，前者的$M(200-300\mathrm{pc})$大多被低估，而后者可能被高估。这些偏差与动力学状态有关，这是由于静止系统中的潮汐效应或恒星形成系统中的银河风引起的收缩运动，使它们失去平衡。包括盖亚DR 3自行误差后，我们发现自行可以作为有用的视线速度附近的系统在$<\sim$ 60千秒差距。通过外推的实际密度分布和动力学约束下到分辨率以下的尺度，我们发现在150 pc的质量可以约束系综无偏，与分散的$\sim$ 0.255 dex。最后，我们表明，在附近的系统中的成员星的收缩是基于盖亚DR 3自行误差检测。
2022-11-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stability of Gas Clouds in Galactic Nuclei: An Extended Virial Theorem
进入星系中央$1$到$10^2$ pc的冷气体碎裂并凝结成云。云层的稳定性决定了它们是否会变成恒星，或者是否可以被输送到中央超大质量黑洞（SMBH）以打开活动星系核（AGN）。传统的标准来评估这些云的稳定性，如金斯标准和罗氏（或潮汐）限制，在这里是不够的，因为他们假设在绑定云的自引力的主导地位，并忽略了外部的代理商，如压力和潮汐力，这是常见的星系核。我们制定了一个新的方案来判断这种稳定性。我们首先回顾了传统的维里定理，考虑到外部压力，以确定正确的质量范围，导致稳定的云。然后，我们将定理扩展到包括外部潮汐场，这对感兴趣区域的稳定性至关重要-在密集的星团中，围绕SMBH。我们应用我们的扩展维里定理，找到正确的解决方案，到现在为止有争议的实际问题，即，在AGN环，在银河系中心的环核盘，和银河系的中央分子区的气体团块的稳定性。我们推导出的这些结构的质量比常用的维里质量（相当于金斯质量）小几个数量级。此外，我们证明，这些团块是稳定的，相反，人们会天真地推断出罗氏（潮汐）限制。
2015-06-26 astro-ph.GA
The two faces of tides: gravitational instability during galaxy mergers
CHRIST (Deemed to be University)（克里斯特（视为大学））；Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本研究开发分析框架，探究星系并合中伴星系潮汐场对金斯不稳定性的修正机制，发现临界角θ_c≈54.7°，揭示潮汐效应对气体密度的依赖及峰值出现时机，明确其对弥散气体坍缩的调控作用。
2026-08-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Virgo Cluster and field dwarf ellipticals in 3D - II. Internal dynamics points to tidal harassment?
我们提出了一个样本的12个矮椭圆（dE）星系的动力学分析，我们已经获得了SAURON大尺度的二维光谱数据。我们构建金斯轴对称模型，并获得封闭在一个有效半径内的总动力学质量。我们使用得到的值表明，大规模的早型星系的动力学标度关系的有效性可以扩展到这些低质量的系统，除了dEs似乎包含相对较大的分数的暗物质在其内部。然后，我们证明，dE星系有较低的角动量比目前的类似物，他们假定的晚型祖先，我们表明，dE圆速度曲线比旋转曲线的星系具有相同的和高达一个数量级的更高的光度更陡。这就需要一种转换机制，不仅能够降低角动量，而且还需要考虑到恒星浓度的增加。此外，我们将我们星系的暗物质部分与它们在室女星系团中的位置相匹配，并看到星系团外围的星系往往具有更高的暗物质与恒星物质的比率。潮汐扰动引起的转换能够解释上述所有情况，除非dE祖细胞已经很紧凑，并且在较高的红移下具有较低的角动量。
2013-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
A general-purpose timestep criterion for simulations with gravity
我们描述了一个新的自适应时间步长的标准集成的引力运动，它使用潮汐张量来估计当地的动力学时间尺度和比例的时间步长。这提供了一个更好的候选人为一个真正的通用引力时间步长标准比通常的处方来自重力加速度，它不尊重等效原理，打破时，$\mathbf{a}=0$，并不遵守相同的尺寸缩放作为真正的时间尺度的轨道运动。我们实现的潮汐时间步长标准的模拟代码GIZMO，并检查控制测试的碰撞星系和星团模型，以及全动态星系合并和宇宙学暗物质模拟。潮汐准则忠实地估计动态时间，并且与加速度准则相比通常提供更有效的时间步进方案。具体来说，潮汐标准实现了数量级较小的能量误差为相同数量的力的潜力与内部剖面浅于$ρ\propto r^{-1}$（即。其中$\mathbf{a}\rightarrow 0$），如星团和核心星系。对于给定的问题，这些优点必须与实时计算潮汐张量的额外开销进行权衡，但在许多情况下，这种开销很小。
2020-06-22 astro-ph.GA astro-ph.IM physics.comp-ph
A Deficit of Dark Matter from Jeans Modeling of the Ultra-diffuse Galaxy NGC 1052-DF2
超弥散星系NGC 1052-DF 2及其特殊星团群的发现，对星系与星系形成极端的暗物质晕之间的联系提出了新的问题。鉴于其星团的测量速度色散和相关的质量估计的争论，我们约束质量模型DF 2使用其观察到的运动学与晕质量的先验范围。星系服从标准恒星晕质量关系的模型与数据有矛盾，也需要一个大的中心密度核。更好的拟合时，晕质量是免费的，即使在考虑增加模型的复杂性。在我们的模型中，晕质量的先验较弱，动态质光比为$1.7^{+0.7}_{-0.5} \ M_\odot / L_{\odot, V}$，与DF 2的恒星星族估计一致。我们使用潮汐分析发现，低质量模型是一致的，与未受干扰的等照度线的DF 2。最后，我们与本群矮星系进行了比较，证明了DF 2在空间范围和相对暗物质亏损方面都是一个异常值。
2018-08-01 astro-ph.GA
Stability of two-fluid galactic disc under the influence of an external tidal field
本文研究了由恒星和气体组成的旋转支撑薄银盘在外部潮汐场影响下的动力学，导出了控制不稳定性演化的耦合微分方程。对控制方程进一步线性化，得到了修正的色散关系和稳定性判据，用以评价两流体银盘在外潮场影响下的稳定性。讨论了其可能的应用和方法。
2019-05-26 astro-ph.GA
Properties of globular clusters formed in dark matter mini-halos
我们试图区分动力学和形态属性之间的球状星团（GC），形成自己的暗物质（DM）的迷你晕，和那些谁没有。我们采用高分辨率的全N体模拟的GPU的GC与DM的迷你晕，轨道上的天炉座一样的矮星系。对于GC与DM，我们观察到，这个黑暗的额外的质量触发潮汐半径的增长，使迷你晕作为一个保护屏障，防止潮汐剥离，本身被剥离之前的恒星。我们证明，这种屏蔽效应变得可以忽略不计时，潮汐半径小于半质量半径的迷你晕。与以前的预测相反，我们发现，膨胀的外部恒星速度色散配置文件是预期的GC和没有一个小晕，作为主机的潮汐场的结果。此外，我们观察到，GC与DM迷你晕应该有，在一般情况下，相对更多的径向外速度各向异性分布在其所有的轨道，较小的内部旋转度，并作为后者的结果，其恒星分布的椭圆度较小。由于动力学摩擦，我们观察到一个明确的双峰演化分布的GC与DM和没有DM的运动空间的积分，并表明，GC最初嵌入DM，这种方法是不可靠的关联与以前的吸积事件。最后，我们提供了参数的质量配置文件的中断DM迷你晕从GC中使用的牛仔裤建模和轨道整合研究。
2022-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Molecular Clouds as Gravitational Instabilities in Rotating Disks: A Modified Stability Criterion
分子气盘通常是托姆雷稳定的（$Q_T>$ 1），但显然引力不稳定的结构形成的分子云的存在和正在进行的恒星形成证明。本文采用了三维的角度来获得一个一般的图片在扁平旋转盘的不稳定性，使用三维色散关系来描述磁盘的演变时，在其垂直范围内扰动。通过明确地添加一个垂直扰动的未扰动平衡盘，稳定性随高度以上的中平面。在接近平衡密度大致恒定的$z$ =0时，不稳定性呈现出类似于牛仔裤的性质，发生在比牛仔裤长度更大的尺度上，并受到阈值$Q_M=κ^2/(4πGρ)=1$或大致$Q_T\approx 2$的影响。另一方面，远离中平面，稳定性是普遍的，因此，要稳定的总磁盘（出至$z=\pm\infty$）的阈值降低至$Q_T=1$。在这个新的框架中，即使在总的2D不稳定性被抑制的情况下，气盘也能够通过部分3D不稳定性破碎。通过3D不稳定性形成的碎片的生长速率与Toomre不稳定性相当或更快。因此，10s pc尺度的分子盘中丰富的结构可以被看作是它们的3D性质和它们暴露于各种垂直扰动的自然结果，这些扰动作用在大约盘尺度的高度上，即由于它们在更扩展的星系势中的位置，参与盘晕流，以及暴露于恒星形成反馈。
2022-08-03 astro-ph.GA
Indication for an intermediate-mass black hole in the globular cluster NGC 5286 from kinematics
中等质量黑洞（10^2-10^5 M_sun）填补了恒星质量黑洞和超大质量黑洞（SMBH）之间的空白。模拟显示，IMBH可能在密集的星团中形成，因此可能仍然存在于这些较小的恒星系统中。我们调查银河系球状星团NGC 5286的中央IMBH的迹象使用光谱数据从VLT/FLAMES，速度测量从罗格斯法布里珀罗在CTIO，和光度数据从HST。我们运行分析球形和轴对称金斯模型与不同的中心黑洞质量，各向异性，质光比，和倾斜。此外，我们比较的数据网格的N体模拟没有潮汐场。此外，我们使用一个N体模拟来检查球形牛仔裤模型的总集群质量的结果。Jeans模型和N体模拟都支持NGC 5286中心存在一个黑洞，我们的探测是在1到1.5西格玛的水平上。从球形金斯模型中，我们得到了黑洞质量M_BH=（1.5+-1.0 x10 ^3 M_sun）的最佳拟合。误差是来自蒙特卡罗模拟的68%置信限。轴对称模型给出了一致的结果。当黑洞占星系团总质量（4.38+-0.18 x10 ^5 M_sun）的0.9%时，得到的最佳拟合N体模型为IMBH质量=（3.9+-2.0 x10 ^3 M_sun. Jeans模型给出的总团簇质量值较低。我们用N体模拟数据对Jeans模型进行的测试表明，这种差异有两个原因：径向变化的M/L分布的影响，以及由于测量仅限于明亮的恒星而低估了速度色散。我们的结论是，在银河系球状星团中的IMBHs的…
2013-04-15 astro-ph.GA
A study on Dusty Plasma Physics and the examination of Jeans Criteria for the Milky Way
本文研究尘埃等离子体物理及银河系 Jeans 不稳定性的条件，探讨了尘埃等离子体的集体振荡模式及宇宙结构形成机制。
2026-05-15 astro-ph.GA gr-qc
How first hydrostatic cores, tidal forces and gravo-turbulent fluctuations set the characteristic mass of stars
恒星初始质量函数（IMF）在我们宇宙的历史中起着关键作用。我们提出了一个理论，是完全基于本地的过程，即尘埃不透明度限制，潮汐力和塌陷的气体信封的属性。这个想法是，中心物体的最终质量由最近的碎片的位置决定，这些碎片吸积了更远的气体，防止它落在中心物体上。为了估计吸积原恒星附近的相关统计数据，我们进行了高分辨率的数值模拟。我们还使用这些模拟进一步测试的想法，在现有的原恒星附近的碎片是决定性的设置恒星质谱的峰值。我们开发了一个分析模型，这是基于统计计数的湍流密度波动，在崩溃过程中产生的，至少等于第一个流体静力学核心的质量，并足够重要的取代潮汐和压力的力量是自引力。分析质量函数呈现出位于第一流体静力学核心质量的大约10倍处的峰值，与数值模拟结果非常一致。由于所涉及的物理过程都是局部的，即发生在几个100 AU或更低的尺度上，并且不依赖于大尺度下的气体分布和全球性质，如平均金斯质量，预计质谱是相对普遍的。
2019-08-20 astro-ph.GA
A Field-length based refinement criterion for adaptive mesh simulations of the interstellar medium
多相星际介质的充分建模需要光学薄辐射冷却，包括固有的热不稳定性。发生的冷凝和蒸发界面的大小由所谓的场长度决定，场长度给出了不稳定性被热传导显著阻尼的尺寸。我们的目的是研究的相关性的传导尺度效应的数值模拟中的一个介质和检查的适用性，传统的和替代的自适应网格技术。ISM中的热传导的低物理值定义了多尺度问题，因此促进了自适应网格的使用。在这里，我们介绍了一个新的细化策略，适用于场条件的Koyama和犬冢作为细化标准。所描述的方法是非常相似的Jeans标准的引力不稳定性Truelove和有效地允许跟踪不稳定的气体位于热界面。我们目前的测试计算，证明了更高的精度，新提出的细化标准相比，细化的基础上的局部密度梯度。除了它的有用性作为一个细化触发器，我们没有找到证据支持的字段标准作为数值稳定性的先决条件。
2009-02-02 astro-ph.GA
Does a prestellar core always become protostellar? Tracing the evolution of cores from the prestellar to protostellar phase
最近，已经确定了一个无星核心的子集，其热金斯质量显然被核心的质量所压倒，例如，核心{ \small L183}。在文献中，像这样的大规模核心通常被称为“超级牛仔核心”。由于无星核心可能处于恒星形成的尖端，对其动力学的研究将提高我们对从星前阶段到原恒星阶段过渡的理解。在目前的工作中，我们使用非磁性多面体原本属于家庭的等温球。为此目的，扰动施加到个别polytropes，第一，通过更换等温气体与气体是冷的附近的polytrope的中心和相对温暖的外部区域，第二，通过轻微的压缩的polytrope通过提高外部围压。使用后一种配置，我们确定的热力学条件下，核心可能保持无星。事实上，我们还认为，属性“超级牛仔裤”是主观的，这些核心并没有正式违反牛仔裤的稳定性标准。根据我们的测试结果，我们认为，气体温度在恒星形成云是至关重要的形成和演化的核心。在这项工作中的模拟进行了基于粒子的光滑粒子流体动力学算法。然而，建立数值收敛的结果，我们建议类似的测试与网格计划，如自适应网格细化。
2013-01-02 astro-ph.GA
Universal numerical convergence criteria for subhalo tidal evolution
Yale University（耶鲁大学）；National Taiwan University（台湾大学）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）
本文提出子晕潮汐演化的通用数值收敛准则，通过模拟发现子晕的瞬时潮汐半径需被至少20个单元格或软化长度解析，以避免过早破坏和虚假存活。
2026-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
JWST and Keck observations of the off-nuclear tidal disruption event TDE 2025abcr: An evolving reprocessing layer
UC Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of California Observatories（加州大学天文台）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（哈佛史密森尼天体物理中心）；University of Texas Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
研究通过 JWST 和 Keck 观测分析非核潮汐破坏事件 TDE 2025abcr，发现其黑洞质量较小，且通过再处理层解释红外过量辐射。
2026-04-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Insights into the physics when modeling cold gas clouds in a hot plasma
本文旨在研究一些经常提出的，但没有得到证实的参数嵌入或移动通过热等离子体的冷气体云的建模的可靠性，并在敏化建模者更仔细地考虑不可避免的代理物理过程及其相关性。首先，通过数值模拟，我们证明了星际云的自引力的影响越来越大，而且，通过这一点，反对他们的初始设置均匀。我们应用自适应网格细化代码{ \sc Flash}扩展到金属依赖的辐射冷却和外部加热的气体，自引力，质量扩散，和半解析的分子解离和原子电离。我们表明，金斯质量或Bonnor-Ebert质量的标准，分别只提供了一个充分的，但不是一个必要的条件，自引力是有效的，因为即使是低质量的云影响合理的动力学时间尺度。本文的第二部分致力于分析研究减少热传导的磁偶极子field.We表明，在这种配置，有效的热流，即在云表面上集成，抑制只有$32$百分之磁场的能量均分和仍然不显着，即使是更高的磁场强度。
2019-09-16 astro-ph.GA
