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大质量恒星的起源:惯性流入模型

星系天体物理 2020-09-09 v3 太阳与恒星天体物理

摘要

我们探讨大质量恒星的起源问题,即造就它们的质量流的起源、路径与时限。基于大量数值模拟,我们提出一个情景:大质量恒星由超音速湍流中自然产生的大尺度、汇聚的惯性流所聚集而成。我们将这一大质量恒星形成情景称为“惯性流入模型”。该模型直接源于如下观点:恒星的质量分布主要是湍流碎裂的结果。在此假设下,湍流的统计性质决定了前恒星核的形成时限与质量,从而对大质量恒星的形成机制施加了明确约束。我们通过分析一个在星际介质 250-pc 区域内超新星驱动湍流的模拟来量化此类约束,该模拟描述了约 30 Myr 时间内数百颗大质量恒星的形成。由于我们的统计样本规模大,我们可以完全确信大质量恒星一般而言并非由大质量核的坍缩形成,亦非由竞争吸积形成,因为这两种模型均与数值结果不相容。我们还计算了 Herschel 与 ALMA 波段上的合成连续谱可观测量。我们发现,依所观测区域的距离,基于常用方法得到的核质量估计可能超出实际核质量达两个数量级,且估计核质量与真实核质量之间基本无相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.04465,
  title  = {The Origin of Massive Stars: The Inertial-Inflow Model},
  author = {Paolo Padoan and Liubin Pan and Mika Juvela and Troels Haugbølle and Åke Nordlund},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.04465},
  year   = {2020}
}

备注

35 pages, 30 figures, ApJ in press