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动态恒星形成区中输运驱动的超金斯碎裂

星系天体物理 2024-01-30 v1

摘要

金斯判据是我们理解引力碎裂的基石之一。金斯判据的一个关键局限性在于假设背景密度为常数,这在诸如恒星形成区等动态条件下通常不成立。例如,在分子云中高密度气体纤维的形成阶段,密度增加率ρ˙\dot \rho意味着质量累积时间tacc=ρ/ρ˙=ρ((ρv))1t_{\rm acc}= \rho / \dot \rho= - \rho (\nabla \cdot (\rho \vec{v}))^{-1}。当质量累积时间变得与自由落体时间tff=1/Gρt_{\rm ff} = 1 / \sqrt{G \rho}可比时,系统是非稳态的。我们研究了非稳态环境下的碎裂过程,发现吸积可以显著增加引力碎裂的特征质量(λJeans,  aac=λJeans(1+tff/tacc)1/3\lambda_{\rm Jeans,\; aac}= \lambda_{\rm Jeans} (1 + t_{\rm ff} / t_{\rm acc})^{1/3}, mJeans,acc=mJeans(1+tff/tacc)m_{\rm Jeans,\, acc} = m_{\rm Jeans} (1 + t_{\rm ff} / t_{\rm acc}))。在大质量恒星形成区,这种输运驱动的超金斯碎裂机制可以通过使碎片质量增加一个数量级,从而促进大质量恒星的形成。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.16083,
  title  = {Transport-driven super-Jeans fragmentation in dynamical star-forming regions},
  author = {Guang-Xing Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.16083},
  year   = {2024}
}

备注

accepted by MNRAS