旋转且极端致密 Population III 星团的直接 N 体模拟

目标：我们展示了八个基于 NBODY6++GPU 的极端致密、初始旋转的 Population III 星系，其包含 1.01 万亿颗恒星。方法：我们的模型包括原始双星、连续初始质量函数、微分旋转、潮汐质量损失、针对极端致密金盐poor Population III 星的最新拟合公式，以及广义相对论合聚冲击。我们评估了这些因素对星团动力学的影响。结果：所有运行均形成位于、位于和位于配对失稳间隙之下、之上或之上的黑洞，经历多代生长。更快旋转的星团在核心坍缩时更早；坍缩后的星团包含位于中心的旋转、轴对称的中间质量黑洞 (IMBH) 子系统，以及膨胀的低质量物体薄环。配对失稳超新星和致密天体在约 2-3 万年时显著减少总质量和星团大量角动量。所有 Population III 星系在我们的模拟中都具有重力-热-重力-旋转灾难相位。结论：我们确认了银河系核星云种子黑洞的两个假想形成通道：黑洞的引力快速合并以及 Population III 星的合并，这些随后形成 IMBH 进行核心坍缩。更高的初始星系全体旋转与更早的核心坍缩相关，在本报告中与更多合聚和碰撞事件以及更低保留（致密）双星丰度相关。初始全体旋转是星系演化的主要控制参数：更快的旋转加速早期角动量输运、重力热坍缩、质量分层，并放大坍缩后膨胀，这也有利于形成致密的中心 IMBH 子系统形成。