恒星形成流体动力学模拟中的全局质量分层

近期对恒星形成区质量分层诊断的分析，促使人们将其与恒星形成流体动力学模拟的输出进行比较。在这项工作中，我们研究了在忽略反馈的流体动力学模拟情况下，‘恒星’（即模拟中的汇粒子）的质量分层状态。我们首先讨论了在具有子结构的区域中量化质量分层的方法，这些方法或基于最小生成树（Allison的Λ方法），或通过分析恒星质量与局部恒星面数密度之间的相关性。我们发现，即使仅存在一个‘离群值’（即一个远离其他恒星的大质量天体），也可能导致Allison Λ方法将系统描述为逆质量分层，而实际上最大质量的汇粒子绝大多数位于子团簇的中心。我们证明了Λ方法的一种变体不易受此趋势影响，但也主张在恒星质量与局部面数密度的平面中采用另一种数据表示方式。流体动力学模拟从极早期就显示出全局质量分层，并在整个模拟过程中持续存在，仅在子团簇并合期间受到轻微影响。我们发现，高达约2-3%的‘大质量’汇粒子（m > 2.5 Msun）处于相对孤立状态，因为它们在那里形成，尽管其他汇粒子稍后可能在其附近形成。大质量汇粒子从子团簇中的抛射过程并不贡献于孤立大质量汇粒子的数量，因为计算中的引力软化抑制了这一过程。