Non-linear evolution of self-gravitational MHD instabilities in rotating disks

Abstract

Linear analysis and non-linear 3D (three-Dimensional) simulations of self-gravitational magnetohydrodynamics of gas layer are carried out in a local co-rotating coordinates. The evolution of Parker-Jeans instability are studied in several cases which are different in factors such as rotational speed, magnetic field, external pressure, external gravitational force, and directions of perturbations. It was found that the growth rate of the instabilities and the shape of the dense blobs aggregated in the nonlinear stage sensitively depend on these factors. This study provides hints on how interstellar/intergalactic gas aggregates to form dense blobs/filaments, which correspond to molecular clouds, under the circumstance of rotation and magnetic field.

局所共動回転座表系でのガス層の自己重力電磁流体力学の線形解析と3次元シミュレーションを行った。回転速度、磁場、外部圧力、外部重力、そして摂動の方向などの異なった要因を持ついくつかの場合についてパーカー・ジーンズ不安定性の発展を調べた。不安定性の成長率と非線形段階での高密度のブロッブの集合体は、強く上記の要因に依存する。この研究から回転と磁場のある場合に星間ガス/銀河間ガスが、どのようにして分子雲に対応する密度の高いブロッブ/フィラメントに集まるのかに対するヒントが得られた。