第一代恒星双星形成的条件

本文利用三维嵌套网格流体动力学方法，研究了前恒星坍缩期间原始气体核的碎裂过程。从初始中心数密度 $n \sim10^3 \text{ cm}^{-3}$ 开始，我们追踪了旋转球状核演化至恒星密度 $n \simeq 10^{22} \text{ cm}^{-3}$ 的过程。核的初始条件由三个参数指定：旋转能与引力能之比 ($\beta_0$)、热能与引力能之比 ($\alpha_0$)，以及棒模密度扰动的振幅 ($A_\phi$)。研究发现，旋转参数 $\beta_0 > 10^{-6}$ 的核会在坍缩过程中发生碎裂。碎裂条件几乎不依赖于初始热能 $\alpha_0$ 或棒模扰动振幅 $A_\phi$。由于碎裂的临界旋转参数低于第一代恒星形成过程中的预期值，因此双星或多星系统在第一代恒星中也十分普遍。