由流动不稳定调节运输导致分子云中亚临界粒子能量密度的抑制
星系天体物理
2024-07-26 v1 高能天体物理现象
摘要
亚临界粒子（CRs）是星际分子云（MCs）中离子化的主要驱动力。尽管它们对气体动力学和化学具有潜在影响，但迄今为止尚无针对单个恒星形成后模拟包含显式 CR 传输（CRT）的研究。我们采用 GIZMO 代码中实现的 STARFORGE 框架进行首次数值模拟，跟踪 2000 太阳质量的 MC 坍缩及随后的恒星形成，包含 CRT。我们显示，当 CR 传输为流动支配时，由于流动不稳定引起的能量损失，云中 CR 能量被强烈抑制。因此，在类似银河系的环境中，云中中间值 CR 离子化率（CRIR）在计算的主要恒星形成时期较低（ s），CR 对云中恒星形成的影响有限。然而，在高 CR 环境下，云中 CR 分布升高（），相对较高的云外 CR 压力导致云坍缩稍早，星形成效率（SFE）提高约 50%，至约 13%。初始质量函数（IMF）在所有情况下类似，仅在高 CR 环境下可能出现变异。进一步的研究需要解释在 MCs 中观察到的离子化率范围，并探索极端 CR 环境下的恒星形成。
引用
@article{arxiv.2407.17597,
title = {Suppressed Cosmic Ray Energy Densities in Molecular Clouds From Streaming Instability-Regulated Transport},
author = {Margot Fitz Axen and Stella Offner and Phillip F. Hopkins and Mark R. Krumholz and Michael Y. Grudic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.17597},
year = {2024}
}
备注
Accepted to The Astrophysical Journal