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银河系分子云中的引力束缚与星形成

星系天体物理 2025-08-11 v1

摘要

从 CO 云观测数据和压力限制的核平衡 (PVE) 模型出发,估算银河系 (MW) 中分子云 (MC) 的引力束缚与星形成特性。分析了两组 CO 观测数据,采用标准 CO 转换因子。主要结果如下: (1) 对每组观测数据,云的核参数 αvir\alpha_{vir} 从银心距离 RgalR_{gal} = 4 kpc 处的约 2 倍增加至 15 kpc。 (2) 只有当 PVE 模型中的观测云面密度与近邻恒星面密度相当时,这些趋势才能得到匹配。这一环境影响证据类似于在其他盘状星系中看到的现象。 (3) 许多观测云即使其核参数超过临界值 αvir2\alpha_{vir}\approx2,仍形成恒星。PVE 模型中,此类云若保持常数位移散度,具有稳定平衡,无法通过简单全局坍缩形成恒星。 (4)然而,模拟表明 αvir2\alpha_{vir}\approx2 的云若其湍流耗散,可能形成纤维、核心和原恒星,仅需少量全局收缩。若其原恒星核心质量分数约为 10310^{-3},可匹配银河系星形成率。简单模型预测,云的星形成年龄与其 YSO 数目与质量之比成正比。 (5) 位于离太阳约 500 公里范围内的云,其星形成年龄为 1-10 万年,平均 YSO 年龄约为 2 万年,与演化模型相符。猜测 Orion A 云含约 60 个 Class 0 原恒星,约 2900 个 YSOs,效率 SFE0.02SFE\approx0.02,与观测估计值良好一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.05826,
  title  = {Gravitational Binding and Star Formation in Molecular Clouds of the Milky Way},
  author = {Philip C. Myers and Mark Heyer and Ian W. Stephens and Simon Coudé and Nicole Karnath and Howard A. Smith},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.05826},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by The Astrophysical Journal