密度概率分布函数、云质量函数和初始质量函数之间的相互依赖关系及其与模拟中马赫数的关联
星系天体物理
2026-02-11 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
恒星初始质量函数（IMF）和相应的云质量函数（CMF）传统上被认为是普适的，但它们表现出受局部环境影响的变异。值得注意的是，这些变异在分布的尾部明显可见，表明局部动力学与质量分布之间可能存在关系。我们的研究旨在考察气体概率分布函数（PDF）、IMF和CMF如何依赖于星际介质（ISM）中的局部湍流。我们在不同湍流条件下（以马赫数1、3.5和10为特征，并具有两种不同的平均密度）对ISM的小型恒星形成区域进行了流体动力学模拟。这种方法使我们能够观察不同湍流水平对恒星和云质量形成的影响。该研究证明了云动力学与IMF之间的明确相关性。在湍流水平较低、可能以引力坍缩为主导的环境中，我们的模拟显示形成了更高质量的结构，并伴有幂律气体PDF，导致顶部加重的IMF和CMF。另一方面，以湍流为主导的环境导致对数正态PDF和类似Salpeter的CMF与IMF。这表明湍流水平是决定恒星形成区域内质量分布的关键因素。
引用
@article{arxiv.2412.12809,
title = {The interdependence between density PDF, CMF and IMF and their relation with Mach number in simulations},
author = {Arturo Nuñez-Castiñeyra and Matthias González and Noé Brucy and Patrick Hennebelle and Fabien Louvet and Frederique Motte},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.12809},
year = {2026}
}