DAWN. I. 使用 Phantom N-Body 模拟恒星簇的形成与早期演化

背景。 在分子云环境中模拟恒星动力学具有挑战性 due to young stars 与其周围气体之间的强耦合，以及长度和时间尺度的巨大范围。目标。 本文是旨在调查星形成区域复杂早期恒星动力学的一系列论文中的第一篇。我们 presented 一个新的 simulation framework，这是生成更大集合仿真的关键，使能够进行统计分析。方法。 来自恒星动力学社区的方法，包括 regularisation 和 slowdown 方法 (SDAR)，已被添加到 Phantom 气动力学代码中，以产生 embedded cluster 早期动力学的仿真。这通过一种新颖的星形成预设方案完成，该方案以低数值成本初始化恒星，同时与气体分布一致。最后，已添加一种用于 H ii 区域扩张的预设方案，以模型化气体移除。结果。 我们进行了跟随从云塌缩到几个百万年恒星簇动力学演化的 test case 仿真。我们的新数值方法 fulfill 其功能通过加速计算。带我们 novel 实现的 N-body 动力学从未出现为瓶颈。我们的第一次仿真显示，massive stars 在星形成过程中产生显著影响并塑造 resulting cluster 的动力学。depending 这些 massive stars 的位置以及反馈的强度，他们可以过早 dismantle 云的部分，或触发第二次云塌缩事件，优先形成 low-mass stars。这种随机行为确认了进行统计研究的必要性。结论。 我们的新的 Phantom N-Body framework 使能够高效模拟恒星簇的形成与演化。它使能够进行统计分析，以构建 embedded star clusters 动力学演化的模型。