大质量坍缩云团内的恒星质量谱 II. 第一 Larson 核的热力学与潮汐力

我们研究了初始质量函数(IMF)峰值对所谓第一 Larson 核物理的依赖性，该核对应于尘埃对其自身辐射变得不透明的时刻。我们对 $1000 M_\odot$ 的坍缩云进行了不同气体状态方程(eos)下的数值模拟，非常注重数值分辨率和收敛性。这些数值实验的初始条件在姊妹论文中作了改变。我们还建立了与分析数值结果相对照的解析模型。如果使用等温 eos，我们表明随着数值分辨率的提高，IMF 峰值向更低质量移动。当采用绝热 eos 时，获得了数值收敛。峰值位置随 eos 变化，我们发现峰值位置约为第一 Larson 核质量的十倍。通过分析点质量附近非线性密度涨落的稳定性，并对合理的密度分布求和，我们发现潮汐力产生强烈的稳定效应，并可能导致偏好质量数倍于第一 Larson 核。我们提出，在足够大质量且冷的云中，IMF 峰值由高密度绝热气体的热力学以及潮汐力的稳定影响决定。所得特征质量约为第一 Larson 核质量的十倍，总计为太阳质量的十分之几。由于这些过程与大尺度物理条件及环境无关，我们的结果暗示了 IMF 峰值明显普适性的一种可能解释。