从宇宙学初始条件构建第三星族初始质量函数
星系天体物理
2016-08-17 v2
摘要
我们模拟了第三星族(Population III)恒星系统的增长，起始于红移 z=100 处的宇宙学初始条件。我们追踪了一个迷你晕(minihalo)的形成及其中心气体随后坍缩至高密度，分辨率达约 1 AU 的尺度。使用汇粒子(sink particles)表示不断增长的原恒星，我们模拟了第一个汇周围光解离和电离区的增长，并在初始原恒星形成后继续模拟约 5000 yr。随着首个形成的汇，在质量最大恒星周围电离前沿发展之前，形成了数十个次级汇。由此产生的星团在最初约 2000 yr 内，在辐射反馈开始之前，具有高速率的汇形成、从恒星盘中的抛射以及汇合并。此时，约 5000 K 的温暖中性气体相已膨胀至大致 2000 AU 的盘半径，减缓了流向盘和汇的物质流。至 5000 yr 时，质量最大的恒星增长至 20 M_sol，而总恒星质量接近 75 M_sol。在约 40 个汇中，约 30 个为低质量（M_* < 1 M_sol），若模拟能分辨更小尺度，可能会形成更多汇。因此，原恒星辐射反馈不足以在电离前沿出现前阻止快速的盘碎裂和高质量成员第三星族星团的形成。在整个模拟过程中，大部分恒星质量集中于质量最大的恒星中，进一步表明第三星族初始质量函数是顶重的。
引用
@article{arxiv.1603.09475,
title = {Building up the Population III initial mass function from cosmological initial conditions},
author = {Athena Stacy and Volker Bromm and Aaron T. Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.09475},
year = {2016}
}
备注
25 pages, 15 figures, accepted to MNRAS