湍流驱动模式对初始质量函数的作用
星系天体物理
2022-12-07 v2
摘要
湍流是恒星形成的关键要素,但其对初始质量函数(IMF)的作用尚未被完全理解。在此,我们进行星团形成的磁流体动力学(MHD)模拟,包含引力、湍流、磁场、恒星加热与外流反馈,以研究湍流驱动模式对 IMF 的影响。我们发现,采用纯压缩湍流驱动(COMP)的模拟比采用纯螺线管驱动(SOL)的模拟产生更高比例的低质量恒星。COMP 中 sink 粒子(原恒星)分布的特征(中位)质量相比 SOL 向低质量偏移约 1.5 倍。我们的模拟 IMF 捕捉到了观测 IMF 形式的重要特征。我们发现,IMF 的湍流调节理论在高质量和低质量区间与我们的模拟 IMF 吻合较好,但低估了极低速恒星的数量,它们在模拟后期形成并因动力学相互作用而停止吸积。我们的模拟显示,对于 COMP 和 SOL,多星比例均是主星质量的增函数,尽管 COMP 中任意主星质量区间的多星比例均高于 SOL。我们发现双星质量比分布与湍流驱动模式无关。SOL 中 sink 粒子的平均比角动量比 COMP 高 2 倍。总体而言,我们得出结论:湍流驱动模式在塑造 IMF 中起着重要作用。
引用
@article{arxiv.2208.08802,
title = {The role of the turbulence driving mode for the Initial Mass Function},
author = {Sajay Sunny Mathew and Christoph Federrath and Amit Seta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.08802},
year = {2022}
}
备注
26 pages, 16 figures, 4 tables, accepted for publication in MNRAS, minor changes, part of methodology is same as in Mathew & Federrath 2021. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2106.06521