Numerical simulations of the fragmentation of photoevaporating nonuniform clumps

 

R. F. González,^1,2 A. C. Raga,¹ and W. Steffen³

 

¹ Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM, Apdo. Postal 70-543, 04510 México, D. F., México (raga@nucleares.unam.mx).

² Centro de Radioastronomía y Astrofísica, UNAM, Apdo. Postal 3-72 (Xangari), 58089 Morelia, Michoacán, México (ricardo@astrosmo.unam.mx).

³ Instituto de Astronomía, UNAM, Apdo. Postal 877, 22860 Ensenada, B. C., México (wsteffen@astrosen.unam.mx).

 

Received 2005 April 22
Accepted 2005 May 25

 

RESUMEN

En este trabajo, presentamos simulaciones hidrodinámicas en tres dimensiones de la interacción de núcleos neutros inhomogéneos con un flujo externo de fotones ionizantes (plano-paralelo). Mostramos que, como una consecuencia de la estratificación inicial de densidad que supusimos para el núcleo neutro, se producen múltiples condensaciones conforme el núcleo es fotoevaporado. Mostramos también que, en los modelos donde los picos y valles de la variación en densidad están alineados con el flujo de fotones, la fragmentación es más importante y, con una longitud de onda y amplitud de la variación en densidad adecuadas, los fotones ionizantes pueden producir huecos en el núcleo neutro antes de que sea completamente fotoevaporado. Sin embargo, no obtenemos una división del núcleo neutro original en núcleos más pequeños.

 

ABSTRACT

In this paper, we present 3D gasdynamical simulations of the interaction of nonuniform clumps with an external (plane-parallel) ionizing photon flux. We show that, as a consequence of the initial density stratification that we assumed for the clump, multiple condensations are produced as the clump is photoevaporated. We also show that, in models where the peaks and valleys of the density variability are aligned with the photon flux, this fragmentation is more important and, with an adequate amplitude and wavelength of the density variability, the ionizing photons can produce hollows in the clump before it is completely photoevaporated. However, we do not obtain a division of the original clump into smaller clumps.

Key Words: ISM: H II Regions — ISM: Kinematics and dynamics — ISM: Planetary nebulae.

 

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ACKNOWLEDGMENTS

This work was supported by the CONACyT grants 41320-F and 43103-F, and the DGAPA (UNAM) grants IN 112602 and IN 111803. We thank Prof. J. Dyson for his helpful comments and suggestions.

 

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