巨型原恒星核坍缩与碎片化的辐射-流体动力学模拟

我们模拟了湍流、伴随着的、高质量原恒星核的早期演化过程，主要关注核如何碎片化，是否存在形成少数或大量原恒星。我们的模拟使用 Orion 自适应网格细化代码，跟踪从约0.1 pc 尺度到约10 AU 尺度的坍缩，持续时间覆盖主要碎片化阶段，使用三维引力-辐射流体动力学。我们发现，对于广泛的初始条件，来自吸积原恒星的辐射反馈抑制了碎片的形成，因此绝大多数坍缩质量吸积到一个或几个对象上。大多数碎片化发生在质量的、自遮蔽盘中。这些盘因快速吸积而被推动到引力不稳定，产生快速的质量和角动量传递，使大多数气体能够吸积到中心恒星上，而不是形成碎片。相比之下，使用相同初始条件但等温态方程的控制运行产生了更多的碎片化，既在盘内也在盘外。我们得出结论，具有观察到的性质的巨型核不太可能形成许多恒星，因此至少在高质量处，核质量函数可能决定恒星初始质量函数。我们的结果还表明，不包括辐射传递、改用柱压方程或准均匀加热和冷却曲线进行模拟的巨型星形成区域，可能产生误导性的结果。