化学如何影响云结构、恒星形成与初始质量函数
星系天体物理
2016-01-27 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
在恒星形成云的最早阶段，稳定的分子物种（如CO）是气相中的重要冷却剂。这些分子在尘埃表面的耗尽影响了分子云的热平衡及其整体演化。我们首次研究了尘埃表面化学（GSC）对恒星形成的影响及其对初始质量函数（IMF）的作用。我们追踪一个收缩的透光云，其中详细处理了气-尘化学相互作用，包括冻结过程。我们在三种不同条件下进行三维流体动力学模拟：纯气相模型、冻结模型以及完整化学模型。这些模型在云坍缩过程中表现出不同的热演化。气体的状态方程（EOS）随CO冻结变得更软，结果表明在恒星形成开始时，云保留了其演化历史，使得三种模型间形成的恒星数量不同（相差7%）。尽管当我们考虑纯冻结时恒星质量分布导致不同的IMF，但随着GSC的完整处理，与纯气相模型的偏差极小。我们发现冻结的影响被非热过程（化学和解吸）所平衡。我们还发现了0.12 pc (0.03 pc）的平均纤维宽度，并推测这可能是由气-尘热耦合引起的EOS变化的结果。我们得出结论：GSC在分子云的化学组成中起重要作用，并且需要表面过程来准确解释观测，然而就恒星形成和IMF而言，GSC没有显著影响。
引用
@article{arxiv.1511.06696,
title = {How chemistry influences cloud structure, star formation, and the IMF},
author = {S. Hocuk and S. Cazaux and M. Spaans and P. Caselli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.06696},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. 26 pages, 10 figures, and 10 tables. Added some more references