星团形成的辐射流体动力学模拟所揭示的恒星、褐矮星及聚星性质

我们报告了迄今为止规模最大的星团形成辐射流体动力学模拟所获得的恒星、褐矮星和聚星系统的统计性质，该模拟可分辨低至碎裂不透明度极限（几倍木星质量）的质量。初始条件与Bate先前发表的正压计算相同，但本次计算使用了真实的状态方程和辐射流体动力学。计算采用汇粒子来模拟183颗恒星和褐矮星，其中包括28个双星系统和12个更高阶的聚星系统，并将这些系统的性质与观测巡天的结果进行了比较。我们发现，辐射流体动力学/汇粒子模拟非常好地再现了许多观测到的恒星性质。特别是，使用正压状态方程会产生比恒星更多的褐矮星，而纳入辐射反馈则使得恒星质量函数以及褐矮星与恒星的比例与银河系恒星形成区的观测结果吻合良好。此外，恒星和褐矮星的许多其他统计性质也与观测结果相当一致，包括随主星质量变化的多重性、极低质量双星的频率，以及双星质量比和间距分布的总体趋势。我们还检查了恒星的速度弥散度、由动力学相互作用导致的盘截断半径分布，以及聚星系统中轨道和汇粒子自旋的共面性。总体而言，该计算产生了一个统计性质难以与观测系统区分开来的星团，这意味着引力、流体动力学和辐射反馈是决定低质量恒星统计性质起源的主要因素。