We present high resolution simulations on the impact of ionizing radiation of massive O-stars on the surrounding turbulent interstellar medium (ISM). The simulations are performed with the newly developed software iVINE which combines ionization with smoothed particle hydrodynamics (SPH) and gravitational forces. We show that radiation from hot stars penetrates the ISM, efficiently heats cold low density gas and amplifies over-densities seeded by the initial turbulence. The formation of observed pillar-like structures in star forming regions (e.g. in M16) can be explained by this scenario. At the tip of the pillars gravitational collapse can be induced, eventually leading to the formation of low mass stars. Detailed analysis of the evolution of the turbulent spectra shows that UV-radiation of O-stars indeed provides an excellent mechanism to sustain and even drive turbulence in the parental molecular cloud.
Ionisation-induced star formation III: Effects of external triggering on the IMF in clusters
我们报告的光滑粒子流体动力学(SPH)模拟的影响湍流$\sim2\times10^{3}$ M $_{\odot}$星-形成分子云的辐射由外部源的电离光子。我们发现电离辐射对气体形态有显著的影响,但对触发恒星的作用不太重要。恒星形成的速率和形态在很大程度上取决于湍流速度场产生的气体结构,反馈对恒星初始质量函数没有明显的影响。虽然许多年轻的恒星是在位于电离前沿附近的致密气体中发现的,但大多数这些物体也是在没有反馈的情况下形成的。电离在云的扩散区域有更强的作用,它会把低密度的气体扫走,否则这些气体就不会形成恒星,成为引力不稳定的团块。然而,即使在这些区域,恒星之间的动力学相互作用也会迅速消除它们的位置和速度与电离前沿之间的相关性。
Detailed Numerical Simulations on the Formation of Pillars around HII-regions
我们研究了湍流分子云的结构演化的影响下,从附近的大质量恒星发出的电离辐射进行高分辨率参数研究与IVINE代码。温度取10 K或100 K,平均数密度取100 cm ^3或300 cm ^3。此外,湍流度在马赫数1.5 ~ 12.5之间变化,主要驱动尺度在1 pc ~ 8 pc之间。我们改变电离通量一个数量级。在我们的模拟中,电离辐射增强了初始湍流密度分布,从而导致在HII区域附近以自然方式观察到的柱状结构的形成。引力坍缩在结构的顶端有规律地发生。我们发现一个明确的相关性之间的初始状态的湍流冷云和最终的形态和物理性质的结构形成。形成柱状物的最有利条件是马赫数4-10。只有当高密度非离子化气体和将要被离子化的气体之间的初始密度差低于热气体和冷气体之间的温度差时,结构和恒星才会形成。所得柱的密度由热气体和冷气体之间的压力平衡确定。对模拟结果的全面分析表明,所形成的细长细丝的复杂运动学和几何结构反映了所观察到的柱子的细节,其细节程度令人印象深刻。此外,我们发现,所观察到的视线速度允许不同的形成机制的一个不同的确定。将当前的模拟与以前的结果和最近的观测进行比较,我们得出结论,例如,M16中的创造之柱是由这里提出的机制形成的,而不是由辐射驱动的预先存在的团块的内爆形成的。
Evidence of triggered star formation in the Pillars of Creation from JWST observations
Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿天体物理研究所);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University(云南大学西南天文研究所);Center for Astrophysics, Guangzhou University(广州大学天体物理中心);Key Laboratory of Space Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台空间天文与技术重点实验室)