初始质量函数的解析理论：II. 流动的性质

最近，Hennebelle 和 Chabrier (2008) 推导了一个解析理论，用于描述分子云中与过密度相关的非自引力团块的质量谱，以及由云湍流坍缩产生的引力束缚前恒星核的初始质量函数。在本篇配套论文中，我们研究了流动的非等温性、湍流强迫以及速度色散的局部涨落对质量函数的影响。具体而言，我们探讨了多方状态方程和有效绝热指数 $\gamma$ 的影响，发现它对 IMF 的低质量部分有显著影响。我们还考虑了一个正压状态方程（即分段多方状态方程），该方程模拟了分子气体的热行为，并将我们的理论预测与数值模拟结果以及观测得到的 IMF 进行了比较，其中云参数满足拉森型关系。我们发现，对于在所有尺度上密度几乎比银河系中 CO 团块推断的密度大一个数量级的云，理论与观测到的 IMF 之间取得了良好的一致性，这表明恒星形成优先发生在高密度环境中。我们推导出了 IMF 的解析表达式，该表达式推广了之前针对等温情况得到的结果。这种易于实现的解析 IMF 应可作为模板，用于将观测或数值结果与理论进行比较。