天体物理学 > 星系的天体物理学
[提交于 2024年7月24日
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标题: 分子云中由流体不稳定性调节传输引起的宇宙射线能量密度抑制
标题: Suppressed Cosmic Ray Energy Densities in Molecular Clouds From Streaming Instability-Regulated Transport
摘要: 宇宙射线(CRs)是恒星形成分子云(MCs)中电离的主要驱动力。 尽管它们可能对气体动力学和化学产生潜在影响,但迄今为止,没有任何关于单颗恒星形成后星团形成的模拟包含明确的宇宙射线输运(CRT)。 我们进行了首次数值模拟,使用GIZMO代码中实现的STARFORGE框架,跟踪了$2000 M_{\odot}$MC 的坍缩以及随后的恒星形成,并包括了CRT。 我们表明,当CR输运以流主导时,由于流不稳定导致的能量损失,云中的CR能量被强烈衰减。 因此,在类似银河系的环境中,计算的主要恒星形成时期云中的中位CR电离率(CRIR)较低($ \zeta \lesssim 2 \times 10^{-19} \rm s^{-1}$),并且CR对云中恒星形成的冲击有限。 然而,在高CR环境下,云中的CR分布升高($\zeta \lesssim 6 \times 10^{-18}$),外部相对较高的CR压力导致云坍缩稍早发生,并使恒星形成效率(SFE)增加$50 \%$至$\sim 13 \%$。 初始质量函数(IMF)在所有情况下都相似,除了在高CR环境可能存在变化。 需要进一步研究来解释分子云中观测到的电离率范围,并探索极端CR环境下的恒星形成情况。
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