星团形成与演化中的原恒星喷流：I. 实现与初步结果
星系天体物理
2025-09-22 v1
摘要
恒星从巨分子云的引力坍缩中形成于星团，这一过程受到多种物理过程的阻碍，包括恒星反馈。这些过程之间的相互作用决定了云团的恒星形成率。为了研究反馈如何控制恒星形成，我们使用了一个经过优化的数值框架来模拟星团的形成与演化。该框架名为 Torch，将磁流体动力学代码 FLASH 与 N 体模拟和恒星演化代码（天体物理通用软件环境 AMUSE）相结合。Torch 包含了来自电离和非电离辐射、恒星风以及超新星的恒星反馈，但此前未包含原恒星喷流。我们展示了在 Torch 框架中实现原恒星喷流反馈的方法，并描述了其自由参数。随后，我们通过比较有喷流和无喷流的星团形成模拟来演示我们的新模块。我们发现，即使对于质量高达 M = 2×10⁴ M⊙ 的云团，原恒星喷流的加入也会减缓恒星形成。我们还发现，质量较低（M = 5×10³ M⊙）的云团的恒星形成率受到原恒星喷流的加入以及所选喷流参数（包括喷流寿命和注入速度）的强烈影响。我们跟踪了每次模拟的能量预算，发现喷流的加入系统性地增加了早期气体的动能。Torch 中原恒星喷流反馈的实现为研究反馈在星团形成与演化中的作用开辟了新的研究领域。
引用
@article{arxiv.2509.15311,
title = {Protostellar Jets in Star Cluster Formation and Evolution: I. Implementation and Initial Results},
author = {Sabrina M. Appel and Blakesley Burkhart and Mordecai-Mark Mac Low and Eric P. Andersson and Claude Cournoyer-Cloutier and Sean Lewis and Stephen L. W. McMillan and Brooke Polak and Simon Portegies Zwart and Aaron Tran and Maite J. C. Wilhelm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.15311},
year = {2025}
}
备注
28 pages, 10 figures in the main paper, 3 appendices with 4 additional figures. Submitted to AJ. Comments welcome!