由高速中性氢气体碰撞形成大质量星团
星系天体物理
2021-02-17 v1
摘要
年轻大质量星团（YMCs）是年轻恒星的致密聚合体，因其紫外辐射、恒星风和超新星而对星系演化至关重要。YMCs 的典型质量与半径分别为 M~10^4 M_sun 和 R~1 pc，表明许多恒星位于微小区域内。YMC 前体云的形成可能较为困难，因为必须在恒星反馈吹散云之前形成一个非常致密的大质量云。最近的观测研究表明，YMCs 可作为速度约 100 km s^-1（星系-星系相互作用的典型速度）的高速 HI 气体碰撞的结果而形成。在本研究中，我们使用包含自引力、辐射冷却/加热和化学反应效应的三维磁流体动力学模拟，检验高速 HI 气体碰撞是否触发 YMC 形成。我们证明，在高速 HI 气体碰撞引发的激波压缩区中形成了 M >10^4 M_sun、L~4 pc 的大质量引力束缚气体团块，这些大质量气体团块可演化为 YMCs。我们的结果表明，YMC 前体由分子云的全局引力坍缩形成，且 YMCs 即使在如麦哲伦云这样的低金属环境中也能形成。此外，当我们考虑 HI 云的高速碰撞时，可产生 M >10^5 M_sun 的极高质量 YMC 前体云，这可能解释大麦哲伦云中极高质量恒星团 R136 系统的起源。
引用
@article{arxiv.2011.11650,
title = {Formation of Massive Star Clusters by Fast HI Gas Collision},
author = {Ryunosuke Maeda and Tsuyoshi Inoue and Yasuo Fukui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.11650},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 12 figures, accepted by ApJ