首批超新星对极小晕的外部富集

近期关于早期结构形成的高分辨率模拟表明，外部富集的晕可能形成一些首批富金属恒星。本研究利用一个 1 comoving Mpc$^3$ 的高分辨率模拟，研究富金属晕在降至 $z=9.3$ 过程中的富集过程。我们的模拟独特地追踪了由 Population III 恒星喷出的金属，并利用此信息识别富金属晕内金属的来源。这些晕显示出广泛的金属丰度范围，但我们发现，对于 $\gtrsim$ 50\% 的富金属晕，金属来源是其维里半径之外发生的 Population III 恒星超新星爆发。本文结果表明，在降至 $z=9.3$ 时，由无金属恒星造成的外部富集主导了维里质量低于 $10^{6}\,M_\odot$ 的晕的富集过程。尽管低质量晕中外部富集十分普遍，但由于低质量晕对全球恒星形成率的贡献很小，且来自外部源的金属喷出物由外向内混合导致这些晕中心金属丰度较低，通过外部富集形成的 Pop II 恒星十分稀少。通过此过程形成的富恒星绝对金属丰度低于 $10^{-3}\,Z_\odot$。我们还发现，外部富集晕的比例随时间增加，$\sim 90\%$ 的外部富集晕具有 $M_\mathrm{vir} < 10^6\,M_\odot$，并且对整体 IGM 富集贡献最大的是对不稳定性超新星，因此其是促成晕外部富集的主要超新星类型。