致密云核中的多尺度吸积与大质量恒星的延迟形成

大质量恒星的形成机制仍是天体物理学的主要开放问题之一，尤其是最质量恒星的质量与其形成于其中的云核质量之间的关系。形成和演化大分子云（其内部致密云核和恒星自洽地形成）的数值模拟普遍表明，云核质量随时间增长，且最质量恒星往往比低质量恒星出现得更晚（晚几到数Myr）。本文提出一个理想化模型，其中包含向云核以及向恒星的吸积，云核的质量增长受一种不涉及任何支撑形式的“引力窒息”机制调控。该过程纯引力起源，导致部分吸积到云核的质量停滞其中，而非转移到中心恒星。因此，可同时计算云核与恒星质量的增长。此外，我们估算了在其光致电离辐射能够克服向云核吸积流之前最质量允许恒星的质量。该模型为以下现象提供了概念验证：气体库与恒星质量的同步增长、云尺度数值模拟中观测到的大质量恒星形成延迟、形成大质量恒星需要大质量致密云核，以及最质量恒星质量与其所在星团质量之间的观测相关性。此外，我们的模型意味着，当大质量恒星开始在云核中形成时，预期已有若干低质量恒星形成。