星形成的最小质量及双星棕矿星的起源

我们的首要目标是计算在各种潜在星形成情景下（即（i）三维介质的层级碎片化；（ii）冲击压缩层的单发、二维碎片化；（iii）环星盘的碎片化）的原始碎片化最小质量。我们的第二个目标是评估H2分解在促进二次碎片化中发挥的作用，从而产生近似低质量双星。结果：（i）对于当代、局部星形成，原始碎片化的最小质量范围为0.001-0.004Msun，适用于所考虑的各种情景。（ii）环星盘仅能在其凉的外部（R>100AU）快速辐射，从而进行原始碎片化。因此，棕矿星在R<30AU处难以通过原始碎片化形成，解释了棕矿星荒原。相反，R>100AU处的原始碎片化可能是宽轨道棕矿星的来源，也可能解释为为何很少见质量大且Rd>100AU的环星盘。（iii）H2分解可导致坍缩和二次碎片化，从而将原始碎片转化为近似低质量双星，半长轴a~5AU(M_system/0.1Msun)，与观测结果良好一致；在此情况下，原始碎片化的最小质量变成最小系统质量，而非最小恒星质量。（iv）任何原始碎片只要具有自转即可发生二次碎片化，产生近似低质量双星。因此，二次碎片化最可能发生在环星盘外部形成的碎片中，这可能解释为何一颗围绕太阳型星的棕矿星更可能拥有棕矿星伴侶——这与观测结果一致。