تفسير متسق لوظيفة الكتلة الأولية غير العادية ومعدل تشكيل النجوم في المنطقة الجزيئية المركزية (CMZ)

ملخص نبحث في العمليات الفيزيائية المختلفة التي قد تفسر الانحدار الضحل للكتلة العالية لوظيفة الكتلة الأولية (IMF)، بالإضافة إلى معدل تشكيل النجوم المنخفض (SFR) في السحب الجزيئية التي تشكل النجوم (MCs) في المنطقة الجزيئية المركزية (CMZ). نوضح أن الحقل الجاذبي القوي والقصور الذي تتعرض له المنطقة الجزيئية المركزية لهما تأثيرات معاكسة على انهيار تقلبات الكثافة ولا يمكنهما تفسير هذه الخصائص. وبالمثل، نوضح أن الحقل المغناطيسي الشديد في المنطقة الجزيئية المركزية يوفر دعم ضغط ضئيل، وعلى الكثافات العالية المعنية، لا ينبغي أن يغير وظيفة كثافة الاحتمال لتدفق الغاز المضطرب، وبالتالي يؤثر بشكل ضئيل على وظيفة الكتلة الأولية. ومع ذلك، نوضح أنه، بخلاف السحب في القرص المجري، فإن تلك الموجودة في المنطقة الجزيئية المركزية تواجه فقط حلقة واحدة من سلسلة الاضطراب. في الواقع، فإن عمرها القصير نسبياً، بسبب كثافتها المتوسطة العالية، مشابه لوقت عبور الاضطراب النموذجي. وبالتالي، وفقاً لنظرية هينيبيل–شابرية لتشكيل النجوم، ضمن هذه "الحلقة الواحدة من سلسلة الاضطراب"، تواجه السحابة مجالاً واحداً من تقلبات الكثافة الناجمة عن الاضطراب، مما يؤدي في النهاية إلى أنوية غير مستقرة جاذبياً. كما هو موضح في هينيبيل وشابرية (2013)، فإن هذا ينتج عنه IMF أضعف من المعتاد ويؤدي إلى الانحدار الصحيح المرصود للسحب التي تشكل النجوم في المنطقة الجزيئية المركزية. وبالمثل، فإن هذه الحدث الكبير الوحيد من الاضطراب على نطاق واسع ضمن عمر السحابة يؤدي إلى معدل تشكيل نجوم أقل 5-6 مرات مقارنة بالظروف المعتادة، بما يتوافق مع القيم المرصودة. لذلك، نقترح أن هذا السيناريو الخاص بـ "سلسلة الاضطراب الواحدة" يمكن أن يفسر كل من IMF الضحل ومعدل SFR المنخفض للسحب في المنطقة الجزيئية المركزية.