低金属度气体云中原恒星系统的盘碎裂与寡头增长

我们通过一组高分辨率流体动力学模拟研究低金属度恒星形成，涵盖$0$--$10^{-3} \ {\rm Z}_{\bigodot}$的广泛气体金属度。我们的模拟采用真实元素丰度和尘埃尺寸分布，追踪非平衡化学与辐射冷却。我们检验了坍缩云(云碎裂；CF)和吸积盘(盘碎裂；DF)的碎裂条件。我们发现，即使有高效尘埃冷却，对于金属度$\gtrsim 10^{-5} \ {\rm Z}_{\bigodot}$，CF也因分子氢形成伴随的快速气体加热而受抑制。相反，几乎在所有运行中无论金属度如何都发生DF。我们还发现，在吸积盘中，原恒星系统的增长总体呈寡头式。主原恒星通过气体吸积增长，次原恒星通过旋臂相互作用或快速自转原恒星的分裂形成。尽管碎裂剧烈，大部分次原恒星通过并合或潮汐瓦解事件被摧毁。在首个绝热核形成后的几百年内，盘中仅存数个原恒星，原恒星总质量为$0.52$--$3.8 \ {\rm M}_{\bigodot}$。