受限的第三族星增丰与第二代恒星快速形成的展望

人们普遍认为，第一代（第三族）超新星的核合成产物是决定后续恒星世代特征的催化剂。关于最早增丰的大部分工作都假设第一代恒星质量极大，且相关超新星异常猛烈，足以完全瓦解宿主宇宙迷你晕中的重子，并将合成的金属弥散到星系际介质中。然而，最近的研究表明，第一代恒星的质量可能实际上较小，特征质量尺度为几十个太阳质量。我们展示了一个宇宙学模拟，追踪第三族超新星合成的金属输运，假设其能量为1e51 erg，与标准II型超新星兼容。一个年轻的超新星遗迹被插入第一代恒星的遗迹HII区，处于自由膨胀阶段，并采用自适应网格细化和拉格朗日示踪粒子技术追踪了40 Myr。超新星遗迹部分被困在迷你晕内，薄雪犁壳层发展出明显的不稳定性和指状结构。大约一半的抛射物转向并落回晕中心，其中1%的抛射物在30 kyr内到达中心，10%在10 Myr内到达。返回抛射物与从宇宙网流入晕中心的原始纤维的平均金属丰度为0.001-0.01 Z_sun，但两者在吸积到模拟结束时未解析的中心流体静力核上之前保持未混合。我们得出结论，如果第三族恒星的质量不那么极端，它们会迅速用金属丰富宿主迷你晕，并触发第二族恒星形成。