从竞争性吸积与单体坍缩看质量分层的特征

解释巨型星（质量大于 $10$ 倍太阳质量）形成的两种主要理论——竞争性吸积与单体核心坍缩——在形成过程中及形成后立即对环境的可观测预测存在差异。竞争性吸积的支持者长期预测，最巨型恒星应与低质量恒星具有不同的空间分布，这可以通过恒星进行质量分层、位于更高的相对密度区域，或位于更深的引力势阱中来实现。我们通过分析包含反馈与否的竞争性吸积形成巨型星的 SPH 模拟系列来检验这些预测。我们发现，仅在未包含反馈的模拟中，最巨型恒星才具有更高的相对密度且位于更深的势阱中。当包含反馈后，仅有一半的模拟显示巨型恒星位于更深的势阱中，且其空间分布中不存在其他可区分的特征。令人惊讶的是，在我们对单体核心坍缩的简单模型中，巨型恒星也可能最终位于更深的势阱中，因为即使巨型核心发生碎片化，所形成的恒星仍保持巨型质量，并主导其局部环境。我们在巨型恒星空间分布中未发现可靠的诊断性测试来区分其形成机制，因此需要其他预测来区分竞争性吸积与单体坍缩。