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原始预立体密度涨落形状对核心质量函数的影响

星系天体物理 2025-04-08 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

众所周知,原始暗物质 halo 几何形状的非球形离散会改变其质量函数。椭球形坍塌模型比原始球对模型在分层聚类模拟中更好的吻合度。本文在星形成的背景下探讨了相同问题,通过研究密度扰动在重力湍流介质中的非球形对预立体核心质量函数 (CMF) 的影响。一个重要问题是,椭球形而非球形初始密度涨落如何修改 CMF 的高质量尾部和低质量尾部。我们的研究表明,三轴密度涨落确实偏离纯粹的球形形式,但形变(prolateness 和 ellipticity)仍较为适度,这表明现有星际质量函数 (IMF) 理论中假设的球对坍塌是合理的。我们发现,正如在宇宙学情形下一样,与球对形状的偏离会增加坍塌屏障,从而稳定预立体核心。与宇宙学情况的显著区别在于,尽管在两种情况下,较稀疏的结构最具变形性,但在宇宙学中它们对应小尺度、低质量 halo,而在星形成中它们对应大尺度、高质量核心。因此,CMF 的高质量范围最受椭球形坍塌的影响,导致其斜率略小于采用球对假设时的预测值,且峰值略微偏向较低质量。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.06963,
  title  = {Impact of the shape of the prestellar density fluctuations on the core mass function},
  author = {Pierre Dumond and Gilles Chabrier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.06963},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 6 figures. Typo corrected in Eq. 27, 29 and 30: replacing $\mathcal{N}$ by $\mathcal{P}$