ترجمه فارسی مقاله فروپاشی گرانشی در اعداد ماخ کم تا متوسط: رابطه بین بازده تشکیل ستاره و کسر جرم در جسم عظیم

چکیده

The formation of massive objects via gravitational collapse is relevant both for explaining the origin of the first supermassive black holes and in the context of massive star formation. Here, we analyze simulations of the formation of massive objects pursued by different groups and in various environments, concerning the formation of supermassive black holes, primordial stars, as well as present-day massive stars. We focus particularly on the regime of small virial parameters, i.e., low ratios of the initial kinetic to gravitational energy, low to moderate Mach numbers, and the phase before feedback is very efficient. We compare the outcomes of collapse under different conditions using dimensionless parameters, particularly the star formation efficiency ε_*, the fraction f_* of mass in the most massive object relative to the total stellar mass, and the fraction f_{rm tot} of mass of the most massive object as a function of the total mass. We find that in all simulations analyzed here, f_{rm tot} increases as a function of ε_*, although the steepness of the increase depends on the environment. The relation between f_* and ε_* is found to be more complex and also strongly depends on the number of protostars present at the beginning of the simulations. We show that a collision parameter, estimated as the ratio of the system size divided by the typical collision length, allows us to approximately characterize whether collisions will be important. We analyze the statistical correlation between the dimensionless quantities using the Spearman coefficient and confirm via a machine learning analysis that good predictions of f_* can be obtained from ε_* together with a rough estimate of the collision parameter. This suggests that a good estimate of the mass of the most massive object can be obtained once the maximum efficiency for a given environment is known.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

شکل گیری اشیاء عظیم از طریق فروپاشی گرانشی هم برای توضیح منشأ اولین سیاهچاله های فوق العاده و در زمینه شکل گیری عظیم ستاره مرتبط است.در اینجا ، ما شبیه سازی های شکل گیری اشیاء عظیم را که توسط گروه های مختلف و در محیط های مختلف دنبال می شوند ، در مورد شکل گیری سیاهچاله های فوق العاده ، ستاره های ابتدایی و همچنین ستاره های عظیم امروزی ، تجزیه و تحلیل می کنیم.ما به ویژه بر رژیم پارامترهای کوچک ویروسی ، یعنی نسبت های پایین از جنبشی اولیه به انرژی گرانشی ، تعداد ماخ کم تا متوسط ​​و فاز قبل از بازخورد بسیار کارآمد است.ما نتایج فروپاشی را در شرایط مختلف با استفاده از پارامترهای بدون بعد ، به ویژه راندمان تشکیل ستاره ε_* ، کسر F_* جرم در عظیم ترین شیء نسبت به جرم کل ستاره ای ، و کسری f _ { rm tot} از جرم مقایسه می کنیم.از عظیم ترین شی به عنوان تابعی از کل جرم.ما می دانیم که در کلیه شبیه سازی های مورد تجزیه و تحلیل در اینجا ، F _ { rm tot} به عنوان تابعی از ε_*افزایش می یابد ، اگرچه شیوه افزایش به محیط بستگی دارد.رابطه F_* و ε_* پیچیده تر است و همچنین به تعداد پروتئین های موجود در ابتدای شبیه سازی ها بستگی دارد.ما نشان می دهیم که یک پارامتر برخورد ، که به عنوان نسبت اندازه سیستم تقسیم شده بر طول برخورد معمولی تخمین زده می شود ، به ما امکان می دهد تقریباً توصیف کنیم که آیا برخورد مهم خواهد بود.ما همبستگی آماری بین مقادیر بدون بعد با استفاده از ضریب Spearman را تجزیه و تحلیل می کنیم و از طریق تجزیه و تحلیل یادگیری ماشین تأیید می کنیم که پیش بینی های خوب F_* را می توان از ε_* همراه با یک برآورد خشن از پارامتر برخورد بدست آورد.این نشان می دهد که برآورد خوبی از جرم عظیم ترین جسم را می توان پس از مشخص شدن حداکثر کارآیی برای یک محیط معین ، بدست آورد.