原初星系中能否因内部 Lyman-Werner 反馈形成超大质量恒星？

第三星族恒星可能是早期大质量与超大质量黑洞（BHs）的前身。软紫外 Lyman-Werner (LW) 背景辐射的存在可以抑制微型晕中的第三星族恒星形成，并允许其在原初原子冷却晕中形成。在缺乏分子氢（$\rm H_2$）冷却的情况下，原子冷却晕能够实现快速坍缩且碎裂受到抑制。已有研究提出，先前恒星形成产生的高背景 LW 通量可以解离 $\rm H_2$。该通量可由同一晕中一颗或多颗第三星族恒星产生的 LW 辐射补充，从而降低所需的背景水平。本文考虑了在原子冷却晕中多个原恒星核彼此靠近且几乎同时形成的情况。我们评估第一颗恒星的 LW 辐射能否解离附近的 $\rm H_2$，从而促使温暖的原子冷却气体迅速形成第二颗超大质量恒星（SMS）。我们使用 ENZO 代码进行了一组流体动力学模拟，在以一个包含两个相邻坍缩气体团块的晕为中心的相同 LW 背景下进行。当引入额外的大型局部 LW 通量时，我们观察到这些团块内的吸积率和形成的恒星质量均立即降低。尽管 LW 通量降低了 $\text{H}_2$ 丰度并提高了气体温度，但晕核的势阱太浅，无法迅速将气体加热至 $\gtrsim$ 1000 K 并提高向第二颗原恒星的吸积率。我们得出结论，原子冷却晕内部的 LW 反馈不太可能促进 SMS 或大质量黑洞种子的形成。