分子云中星形成的初始质量函数 (IMF) 的理论

我们提出了用于描述分子云中星形成初始质量函数 (IMF) 的模型。这些模型基于星体通过强大的星际喷流自行决定自身质量的观念。该概念使我们能够计算出半经验质量公式 (SEMF)，用于将分子云中的初始条件转化为形成恒星的最终质量。对于特定的 SEMF，给定的初始条件分布对应一个特定的 IMF。我们考虑了描述分子云中星形成初始条件分布的几种不同方式。首先我们考虑仅一个物理变量——有效声速——决定初始条件的极限情况。在此极限下，我们利用观测到的标度关系确定声速分布，并利用 SEMF 将此分布转化为 IMF。随后我们考虑另一极限情况，即众多独立的物理变量共同决定恒星质量。在此极限下，中央极限定理表明 IMF 趋于对数正态形式。真实的星形成区包含介于两者之间数量的相关变量；因此我们还考察了两者之间的中间情形。我们的结果表明，这种星形成及 IMF 的图景自然产生与观测大致一致的恒星质量分布。这篇论文因此提供了一个用于构建 IMF 理论模型的计算框架。