A new jeans resolution criterion for (M)HD simulations of self-gravitating gas: Application to magnetic field amplification by gravity-driven turbulence

Astrophysical Journal

Volumn 731, Issue 1, 2011, Pages

  Federrath, Christoph ^a,b   Sur, Sharanya ^b   Schleicher, Dominik R G ^c,d   Banerjee, Robi ^b   Klessen, Ralf S ^b  

^a UNIVERSITÉ DE LYON   (France)

^b UNIVERSITY OF HEIDELBERG   (Germany)

^c EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY   (Germany)

^d LEIDEN UNIVERSITY   (Netherlands)

Author keywords

dynamo; hydrodynamics; ISM: clouds; ISM: kinematics and dynamics; ISM: structure; magnetohydrodynamics (MHD); methods: numerical; turbulence

Indexed keywords

EID: 79955002005     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1088/0004-637X/731/1/62     Document Type: Article

References (129)

1. Abel, T., Bryan, G. L., & Norman, M. L. 2002, Science, 295, 93
2. Arshakian, T. G., Beck, R., Krause, M., & Sokoloff, D. 2009, A&A, 494, 21
3. Balbus, S. A. & Hawley, J. F. 1991, ApJ, 376, 214
4. Balsara, D. S., Kim, J., Mac Low, M., & Mathews, G. J. 2004, ApJ, 617, 339
5. Banerjee, R. & Pudritz, R. E. 2006, ApJ, 641, 949
6. Banerjee, R. & Pudritz, R. E. 2007, ApJ, 660, 479
7. Banerjee, R., Vzquez-Semadeni, E., Hennebelle, P., & Klessen, R. S. 2009, MNRAS, 398, 1082
8. Bate, M. R., Bonnell, I. A., & Price, N. M. 1995, MNRAS, 277, 362
9. Bate, M. R. & Burkert, A. 1997, MNRAS, 288, 1060
10. Begelman, M. C. & Shlosman, I. 2009, ApJ, 702, L5
11. Bernet, M. L., Miniati, F., Lilly, S. J., Kronberg, P. P., & Dessauges-Zavadsky, M. 2008, Nature, 454, 302
12. Beuther, H., Vlemmings, W. H. T., Rao, R., & van der Tak, F. F. S. 2010, ApJ, 724, L113
13. Biermann, L. 1950, Zeitschrift Naturforschung Teil A, 5, 65
14. Blandford, R. D. & Payne, D. G. 1982, MNRAS, 199, 883
15. Bonnor, W. B. 1956, MNRAS, 116, 351
16. Bouchut, F., Klingenberg, C., & Waagan, K. 2007, Numerische Mathematik, 108, 7
17. Bouchut, F., Klingenberg, C., & Waagan, K. 2010, Numerische Mathematik, 115, 647
18. Brandenburg, A. & Subramanian, K. 2005, Phys.Rep., 417, 1
19. Brunt, C. M., Heyer, M. H., & Mac Low, M. 2009, A&A, 504, 883
20. Brunt, C. M., Heyer, M. H., Vzquez-Semadeni, E., & Pichardo, B. 2003, ApJ, 595, 824
21. Burgers, J. M. 1948, Adv. Appl. Mech., 1, 171
22. Bürzle, F., Clark, P. C., Stasyszyn, F., Greif, T., Dolag, K., Klessen, R. S., & Nielaba, P. 2010, MNRAS, in press (arXiv:1008.3790)
23. Carroll, J. J., Frank, A., & Blackman, E. G. 2010, ApJ, 722, 145
24. Cho, J. & Vishniac, E. T. 2000, ApJ, 539, 273
25. Cho, J., Vishniac, E. T., Beresnyak, A., Lazarian, A., & Ryu, D. 2009, ApJ, 693, 1449
26. Cho, W. & Kim, J. 2011, MNRAS, 410, L8
27. Clark, P. C., Glover, S. C. O., & Klessen, R. S. 2008, ApJ, 672, 757
28. Clark, P. C., Glover, S. C. O., Klessen, R. S., & Bromm, V. 2011, ApJ, 727, 110
29. Contopoulos, J. 1995, ApJ, 450, 616
30. Dolag, K., Kachelriess, M., Ostapchenko, S., & Toms, R. 2011, ApJ, 727, L4
31. Duffin, D. F. & Pudritz, R. E. 2009, ApJ, 706, L46
32. Ebert, R. 1955, Zeitschrift für Astrophysik, 37, 217
33. Elmegreen, B. G. & Burkert, A. 2010, ApJ, 712, 294
34. Elmegreen, B. G. & Scalo, J. 2004, ARA&A, 42, 211
35. Federrath, C., Banerjee, R., Clark, P. C., & Klessen, R. S. 2010a, ApJ, 713, 269
36. Federrath, C., Glover, S. C. O., Klessen, R. S., & Schmidt, W. 2008a, Phys. Scr. T, 132, 014025
37. Federrath, C., Klessen, R. S., & Schmidt, W. 2008b, ApJ, 688, L79
38. Federrath, C., Roman-Duval, J., Klessen, R. S., Schmidt, W., & Mac Low, M. 2010b, A&A, 512, A81
39. Field, G. B., Blackman, E. G., & Keto, E. R. 2008, MNRAS, 385, 181
40. Fleck, R. C., Jr. 1983, ApJ, 272, L45
41. Folini, D., Walder, R., & Favre, J. M. 2010, ASP Conf. Proc. 429, Numerical Modeling of Space Plasma Flows, ed. N. V. Pogorelov (San Francisco, CA: ASP), 9
42. Frisch, U. 1995, Turbulence, The Legacy of A. N. Kolmogorov (Cambridge: Cambridge Univ. Press)
43. Fromang, S., Balbus, S. A., Terquem, C., & De Villiers, J. 2004, ApJ, 616, 364
44. Fryxell, B. et al. 2000, ApJS, 131, 273
45. Gawryszczak, A. J., Mayer, L., Boley, A., & Tasker, E. 2010, EAS Publications Series, Vol. 42, ed. K. Godziewski, A. Niedzielski, & J. Schneider (Noordwijk: ESA), 267
46. Glover, S. C. O. & Savin, D. W. 2009, MNRAS, 393, 911
47. Greif, T. H., Johnson, J. L., Klessen, R. S., & Bromm, V. 2008, MNRAS, 387, 1021
48. Haugen, N. E., Brandenburg, A., & Dobler, W. 2004, Phys.Rev.E, 70, 016308
49. Heitsch, F., Mac Low, M.-M., & Klessen, R. S. 2001, ApJ, 547, 280
50. Heitsch, F., Slyz, A. D., Devriendt, J. E. G., Hartmann, L. W., & Burkert, A. 2006, ApJ, 648, 1052
51. Hennebelle, P., Banerjee, R., Vzquez-Semadeni, E., Klessen, R. S., & Audit, E. 2008, A&A, 486, L43
52. Hennebelle, P. & Chabrier, G. 2008, ApJ, 684, 395
53. Hennebelle, P. & Chabrier, G. 2009, ApJ, 702, 1428
54. Hennebelle, P. & Teyssier, R. 2008, A&A, 477, 25
55. Heyer, M. H. & Brunt, C. M. 2004, ApJ, 615, L45
56. Hoyle, F. 1953, ApJ, 118, 513
57. Hughes, A. M., Wilner, D. J., Andrews, S. M., Qi, C., & Hogerheijde, M. R. 2011, ApJ, 727, 85
58. Kainulainen, J., Beuther, H., Henning, T., & Plume, R. 2009, A&A, 508, L35
59. Kazantsev, A. P. 1968, Sov. J. Exp. Theor. Phys., 26, 1031
60. Kitsionas, S. et al. 2009, A&A, 508, 541
61. Klessen, R. S. 2000, ApJ, 535, 869
62. Klessen, R. S. 2001, ApJ, 556, 837
63. Klessen, R. S., Heitsch, F., & Mac Low, M.-M. 2000, ApJ, 535, 887
64. Klessen, R. S. & Hennebelle, P. 2010, A&A, 520, A17
65. Klingenberg, C., Schmidt, W., & Waagan, K. 2007, J. Comput. Phys., 227, 12
66. Kolmogorov, A. N. 1941, Dokl. Akad. Nauk SSSR, 32, 16
67. Kritsuk, A. G., Norman, M. L., Padoan, P., & Wagner, R. 2007, ApJ, 665, 416
68. Kritsuk, A. G., Norman, M. L., & Wagner, R. 2011, ApJ, 727, L20
69. Krumholz, M. R. & McKee, C. F. 2005, ApJ, 630, 250
70. Krumholz, M. R., McKee, C. F., & Klein, R. I. 2004, ApJ, 611, 399
71. Krumholz, M. R., McKee, C. F., & Tumlinson, J. 2009, ApJ, 699, 850
72. Kulsrud, R. M., Cen, R., Ostriker, J. P., & Ryu, D. 1997, ApJ, 480, 481
73. Larson, R. B. 1969, MNRAS, 145, 271
74. Larson, R. B. 1981, MNRAS, 194, 809
75. Lazar, M., Schlickeiser, R., Wielebinski, R., & Poedts, S. 2009, ApJ, 693, 1133
76. Lemaster, M. N. & Stone, J. M. 2008, ApJ, 682, L97
77. Li, Y., Klessen, R. S., & Mac Low, M.-M. 2003, ApJ, 592, 975
78. Li, Z., Wang, P., Abel, T., & Nakamura, F. 2010, ApJ, 720, L26
79. Lynden-Bell, D. 2003, MNRAS, 341, 1360
80. Mac Low, M.-M. & Klessen, R. S. 2004, Rev. Mod. Phys., 76, 125
81. Machida, M. N., Matsumoto, T., & Inutsuka, S. 2008, ApJ, 685, 690
82. Machida, M. N., Omukai, K., Matsumoto, T., & Inutsuka, S. 2006, ApJ, 647, L1
83. Maki, H. & Susa, H. 2004, ApJ, 609, 467
84. McKee, C. F. & Ostriker, E. C. 2007, ARA&A, 45, 565
85. Miniati, F. & Bell, A. R. 2011, ApJ, 729, 73
86. Nakamura, F. & Li, Z. 2008, ApJ, 687, 354
87. Odgers, G. J. & Stewart, R. W. 1958, Rev. Mod. Phys., 30, 1017
88. Omukai, K., Tsuribe, T., Schneider, R., & Ferrara, A. 2005, ApJ, 626, 627
89. O'Shea, B. W. & Norman, M. L. 2007, ApJ, 654, 66
90. Ossenkopf, V., Krips, M., & Stutzki, J. 2008a, A&A, 485, 917
91. Ossenkopf, V., Krips, M., & Stutzki, J. 2008b, A&A, 485, 719
92. Ossenkopf, V. & Mac Low, M.-M. 2002, A&A, 390, 307
93. Padoan, P. & Nordlund,. 2002, ApJ, 576, 870
94. Padoan, P., Nordlund,., & Jones, B. J. T. 1997, MNRAS, 288, 145
95. Passot, T. & Vzquez-Semadeni, E. 1998, Phys.Rev.E, 58, 4501
96. Penston, M. V. 1969, MNRAS, 144, 425
97. Peters, T., Banerjee, R., Klessen, R. S., & Mac Low, M. 2011, ApJ, 729, 72
98. Price, D. J. & Bate, M. R. 2007, MNRAS, 377, 77
99. Price, D. J. & Federrath, C. 2010, MNRAS, 406, 1659
100. Price, D. J., Federrath, C., & Brunt, C. M. 2011, ApJ, 727, L21
101. Pudritz, R. E. & Norman, C. A. 1983, ApJ, 274, 677
102. Pudritz, R. E. & Silk, J. 1989, ApJ, 342, 650
103. Ryu, D., Kang, H., Cho, J., & Das, S. 2008, Science, 320, 909
104. Scalo, J. M. & Pumphrey, W. A. 1982, ApJ, 258, L29
105. Schekochihin, A. A., Cowley, S. C., Taylor, S. F., Maron, J. L., & McWilliams, J. C. 2004, ApJ, 612, 276
106. Schleicher, D. R. G., Banerjee, R., Sur, S., Arshakian, T. G., Klessen, R. S., Beck, R., & Spaans, M. 2010, A&A, 522, A115
107. Schleicher, D. R. G., Galli, D., Glover, S. C. O., Banerjee, R., Palla, F., Schneider, R., & Klessen, R. S. 2009, ApJ, 703, 1096
108. Schmidt, W., Federrath, C., Hupp, M., Kern, S., & Niemeyer, J. C. 2009, A&A, 494, 127
109. Schneider, N. et al. 2010, A&A, in press (arXiv:1001.2453)
110. Silk, J. & Langer, M. 2006, MNRAS, 371, 444
111. Solomon, P. M., Rivolo, A. R., Barrett, J., & Yahil, A. 1987, ApJ, 319, 730
112. Stutzki, J., Bensch, F., Heithausen, A., Ossenkopf, V., & Zielinsky, M. 1998, A&A, 336, 697
113. Sur, S., Schleicher, D. R. G., Banerjee, R., Federrath, C., & Klessen, R. S. 2010, ApJ, 721, L134
114. Tan, J. C. & Blackman, E. G. 2004, ApJ, 603, 401
115. Tassis, K. 2007, MNRAS, 382, 1317
116. Tavecchio, F., Ghisellini, G., Foschini, L., Bonnoli, G., Ghirlanda, G., & Coppi, P. 2010, MNRAS, 406, L70
117. Truelove, J. K., Klein, R. I., McKee, C. F., Holliman, J. H., II, Howell, L. H., & Greenough, J. A. 1997, ApJ, 489, L179
118. Vzquez-Semadeni, E. 1994, ApJ, 423, 681
119. Vazquez-Semadeni, E. 2010, IAU Symp. 270, Computational Star Formation, ed. J. Alves et al. (Cambridge: Cambridge Univ. Press)
120. Vzquez-Semadeni, E., Ryu, D., Passot, T., Gonzlez, R. F., & Gazol, A. 2006, ApJ, 643, 245
121. Vishniac, E. T. 1994, ApJ, 428, 186
122. Waagan, K. 2009, J. Comput. Phys., 228, 8609
123. Waagan, K., Federrath, C., & Klingenberg, C. 2011, J. Comput. Phys., in press (arXiv:1101.3007)
124. Wada, K., Meurer, G., & Norman, C. A. 2002, ApJ, 577, 197
125. Walder, R. & Folini, D. 1996, A&A, 315, 265
126. Wise, J. H. & Abel, T. 2007, ApJ, 665, 899
127. Xu, H., Li, H., Collins, D. C., Li, S., & Norman, M. L. 2009, ApJ, 698, L14
128. Xu, H., Li, H., Collins, D. C., Li, S., & Norman, M. L. 2010, ApJ, 725, 2152
129. Yoshida, N., Omukai, K., & Hernquist, L. 2008, Science, 321, 669