Arquivo do trabalho - IAG - USP
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Revisão TeóricaEm termos dos parâmetros da nuvem antes do choque (condições iniciais) e do RSNesta condição fica (usando as Eqs. 2.26 - 2.28):[ 4yB2] 3/2c,6 1m J,B ≃ 2100 +4.14T c,100n c,10 (y n c,10 ) M 1/2 ⊙ (2.41)Podemos obter R RSN como uma função de n c e assim obter uma condição aproximadapara o colapso gravitacional resolvendo a condição m c ≥ m J,B , onde m c é a massa danuvem, ou:n 2 c,10 r 2 c,10 y 1/3 ≥ 5.63n c,10 T c,100 +0.54B 2 c,6 y (2.42)onde y é dado pela Eq. (2.29). Substituindo y na equação acima e usando as Eqs. (2.22)e (2.30) obtemos numericamente o limite de Jeans, ou um limite superior para R RSN,a ,para o gás chocado de uma nuvem magnetizada devido ao impacto com um RSN noregime adiabático e se substituirmos (2.23) e (2.31) obtemos as mesmas condições parauma interação com um RSN no regime radiativo.Notamos que no limite em que B28π ≪ ρ c2 s a equação acima (2.42) recupera as soluções(2.38) e (2.39), para as fases adiabática e radiativa, respectivamente.2.3.2 Vínculo para a não-destruição da nuvem devido ao impactode um RSNNa ausência de campo magnéticoComo observamos anteriormente se a interação RSN-nuvem é muito forte esta pode levarà completa destruição da nuvem mesmo se o material chocado tiver a priori uma massatotal superior ao limite de Jeans. A estabilidade de uma nuvem contra a destruiçãologo após o impacto de um vento ou um RSN devido ao crescimento das instabilidadesRayleigh-Taylor e Kelvin-Helmholtz foram exploradas por vários autores (veja porexemplo Murray et al. 1993; Poludnenko et al. 2002; Melioli, de Gouveia Dal Pino &Raga 2005, e referências nestes). Para obtermos as condições para que a nuvem chocadanão seja destruída devemos comparar a escala de tempo de queda-livre gravitacional do28
Revisão Teóricagás chocado com a escala de tempo de destruição devido ao impacto e consequente desenvolvimentodestas instabilidades, t d . Mais precisamente, para termos o colapso, ummodo gravitacionalmente instável (com tempo típico t un ) deve crescer rápido o bastantepara tornar-se não linear dentro da escala de tempo da interação nuvem-choque do RSN(veja por exemplo Nakamura et al. 2006). Seguindo Nakamura et al. a condição paraa não destruição fica: t un < t d , onde t d é umas poucas vezes o tempo de cruzamento,t cc = 2r c /ˆv cs (eq. 2.19 e 2.20), isto é, o tempo que o choque interno leva para cruzar anuvem. Com a ajuda de simulações numéricas que levam em conta os efeitos do resfriamentoradiativo fora do equilíbrio nas interações entre nuvens e RSN, Melioli, de GouveiaDal Pino & Raga (2005) mostraram que o tempo de destruição da nuvem é t d ∼ 4-6 t cc ,quando o resfriamento radiativo está presente. Portanto para termos o colapso esperamosque t un 5t cc . Isto implica um número de Mach:M 60.5 µ7/9 0. (2.43)ζ 2onde ζ ≈ 0.8 é o fator de compressão do choque na direção transversa (Nakamura et al.2006) eµ 0 = m c(G 3 ρ c ) 1/2c 3 sé a massa adimensional da nuvem, e m c é a massa da nuvem. Assim temos:(2.44)Esta relação implica:( ) 1.16 nc,10M 47 rc,10 2.3(2.45)T c,100R RSN,a 45 E0.33 51 Tc,100 0.44 I0.66 5n c,10 rc,101.56para uma interação com um RSN no regime adiabático, epc (2.46)R RSN,r 48.7 E0.33 51 f10 0.2 T0.26 c,100 I0.4 5nc,10 0.7 n0.17 rc,100.93para uma interação com um RSN na fase radiativa.pc (2.47)29
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Revisão Teóricagás choca<strong>do</strong> com a escala de tempo de destruição devi<strong>do</strong> ao impacto e consequente desenvolvimentodestas instabilidades, t d . Mais precisamente, para termos o colapso, ummo<strong>do</strong> gravitacionalmente instável (com tempo típico t un ) deve crescer rápi<strong>do</strong> o bastantepara tornar-se não linear dentro da escala de tempo da interação nuvem-choque <strong>do</strong> RSN(veja por exemplo Nakamura et al. 2006). Seguin<strong>do</strong> Nakamura et al. a condição paraa não destruição fica: t un < t d , onde t d é umas poucas vezes o tempo de cruzamento,t cc = 2r c /ˆv cs (eq. 2.19 e 2.20), isto é, o tempo que o choque interno leva para cruzar anuvem. Com a ajuda de simulações numéricas que levam em conta os efeitos <strong>do</strong> resfriamentoradiativo fora <strong>do</strong> equilíbrio nas interações entre nuvens e RSN, Melioli, de GouveiaDal Pino & Raga (2005) mostraram que o tempo de destruição da nuvem é t d ∼ 4-6 t cc ,quan<strong>do</strong> o resfriamento radiativo está presente. Portanto para termos o colapso esperamosque t un 5t cc . Isto implica um número de Mach:M 60.5 µ7/9 0. (2.43)ζ 2onde ζ ≈ 0.8 é o fator de compressão <strong>do</strong> choque na direção transversa (Nakamura et al.2006) eµ 0 = m c(G 3 ρ c ) 1/2c 3 sé a massa adimensional da nuvem, e m c é a massa da nuvem. Assim temos:(2.44)Esta relação implica:( ) 1.16 nc,10M 47 rc,10 2.3(2.45)T c,100R RSN,a 45 E0.33 51 Tc,100 0.44 I0.66 5n c,10 rc,101.56para uma interação com um RSN no regime adiabático, epc (2.46)R RSN,r 48.7 E0.33 51 f10 0.2 T0.26 c,100 I0.4 5nc,10 0.7 n0.17 rc,100.93para uma interação com um RSN na fase radiativa.pc (2.47)29