An Analytic Model of Gravitational Collapse Induced by Radiative Cooling: Instability Scale, Infall Velocity, and Accretion Rate
Notice bibliographique
Résumé
We present an analytic description of the spherically symmetric gravitational collapse of radiatively cooling gas clouds, which illustrates the mechanism by which radiative cooling induces gravitational instability at a characteristic mass scale determined by the microphysics of the gas. The approach is based on developing the "one-zone" density-temperature relationship of the gas into a full dynamical model. We convert this density-temperature relationship into a barotropic equation of state, which we use to calculate the density and velocity profiles of the gas. From these quantities, we calculate the time-dependent mass accretion rate onto the center of the cloud. The approach clarifies the mechanism by which radiative cooling induces gravitational instability. In particular, we distinguish the rapid, quasi-equilibrium contraction of a cooling gas core to high central densities from the legitimate instability this contraction establishes in the envelope. We develop a refined criterion for the mass scale of this instability, based only on the chemical-thermal evolution in the core. We explicate our model in the context of a primordial mini-halo cooled by molecular hydrogen, and then provide two further examples, a delayed collapse with hydrogen deuteride cooling and the collapse of an atomic cooling halo. In all three cases, we show that our results agree well with full hydrodynamical treatments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».