Bondi-Hoyle-Littleton吸积与上质量端恒星初始质量函数

我们报道了一系列具有自引力的气体云形成汇粒子的数值模拟，采用等温状态方程以将引力效应与热物理对所得汇质量分布的影响分离开来。从超音速速度涨落开始的模拟发展出具有高质量幂律尾部的汇质量函数 $dN/d\log M \propto M^{\Gamma}$，$\Gamma = -1 \pm 0.1$，且独立于速度场的初始马赫数。对于从初始密度涨落开始的模拟，得到了相似但统计显著性较弱的结果。该质量函数的幂律依赖性与 Zinnecker 假设 Bondi-Hoyle-Littleton (BHL) 吸积所发现的渐近极限一致，尽管单个汇的质量吸积率与预测的 $\mdot \propto M^2$ 行为显著偏离。虽然由于环境的复杂性 BHL 吸积并不严格适用，但我们认为最终的质量函数是引力聚焦吸积产生的相对 $M^2$ 依赖性的结果。我们的模拟可能比其他模拟更清晰地展示幂律质量函数，因为我们采用的等温状态方程限制了热物理在产生宽泛初始碎裂谱中的作用；$\Gamma \rightarrow -1$ 是仅在汇质量增长远超其初始值时才发现的渐近极限。虽然我们有意排除了许多可能影响恒星质量函数的附加物理过程（辐射转移、反馈），我们的结果强调了引力聚焦对于大质量恒星形成的重要性。