STARFORGE：原恒星外流对初始质量函数的影响

恒星的初始质量函数（IMF）是影响几乎天体物理学各个领域的关键量，然而决定它的物理机制仍不清楚。我们展示了 STARFORGE 项目的首批模拟，使用一个新的数值框架，借助 GIZMO 代码追踪巨分子云（GMCs）中单颗恒星的形成。我们的模拟系列包含物理复杂度递增的算例，从等温理想磁流体动力学（MHD）开始，随后加入非等温热力学与原恒星外流。我们表明，若无原恒星外流，所得恒星质量会高出约一个数量级，与基础等温 MHD 算例结果类似。外流破坏了原恒星周围的吸积流，使气体发生碎裂并形成额外恒星，从而将平均恒星质量降低至与观测相近的值。喷流对全球云演化的影响在较低质量 GMC 和致密团块中最为显著，因此尽管喷流可破坏低质量云，它们却无法调节大质量 GMC 中的恒星形成，因为在解开云束缚之前它们会将接近整体质量的气体转化为恒星。喷流亦无法阻止大质量恒星的失控吸积，这可能最终导致质量 $\mathrm{>500\,M_\odot}$ 的恒星形成。尽管我们发现喷流设定的质量标度对大多数云参数（即面密度、位力参数）不敏感，但它强烈依赖于喷流的动量负载（观测约束很差）以及母云的温度，这预测出的 IMF 变化略大于观测值。我们得出结论：原恒星喷流在设定恒星质量标度中起着至关重要的作用，但还需要额外的物理过程才能重现观测到的 IMF。