层次碎裂的随机与解析模型：星际介质中气体结构向年轻恒星天体的碎裂

分子云是年轻恒星最重要的孵化器，这些恒星聚集在各种恒星结构中，其空间延伸可从几天文单位到数千天文单位不等。尽管这些恒星系统的真实性已得到证实，但其多重性的物理起源仍然是一个开放问题。我们的目标是通过对母分子云的层次碎裂模型进行量化，表征这些恒星群在形成初期的特征，包括它们所包含的恒星数量和质量。我们开发了一个随机且可预测的模型，将碎裂分子云的连续多尺度结构与由此碎裂产生的恒星的离散本质相协调。该模型被实施在一个引力-湍流碎裂框架中，利用等温和绝热状态方程（EOS），在空间尺度上解析地追踪碎裂特性。使用绝热 EOS，我们确定了一个阻止进一步碎裂的特征空间尺度，大约在几十天文单位左右。我们表明碎裂是一个自调节过程，因为碎片在经历 $M \propto R$ 的 Bonnor-Ebert 型质量-尺寸剖面后趋于边际不稳定。超声速湍流碎裂将云结构组织到 $R \approx 0.1$ pc 的尺度，并在亚声速条件下逐渐转变为效率较低的 Jeans 型碎裂，因此层次碎裂是一个依赖于尺度的过程。我们的研究表明，由气体碎裂产生的前恒星天体必须逐步增加其吸积率才能形成恒星。层次碎裂情景与在金牛座中识别的恒星系统的多重性以及从 NGC 2264 分子云中提取的多尺度结构均相兼容。