银河系中的极端贫金属恒星：再电离后形成的第二世代
星系天体物理
2015-05-13 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
第三族恒星形成的宇宙学模拟表明，初始质量函数偏向于在红移 z>20 时由分子氢驱动冷却的迷你暗晕中形成的超大质量恒星（M>100Msun）。然而，这一结果与银河系晕中观测到的极端贫金属恒星相矛盾，后者的 r-过程元素丰度似乎与预期来自超大质量第三族前身星的结果不相容。我们提出了一个新的解决方案：在再电离之前，z>10 时形成的第二世代恒星的初始质量函数中缺乏亚太阳质量恒星，这是由于高宇宙微波背景温度基底所致。观测到的极端贫金属恒星优先形成于 z<10 时，由第二族恒星风增丰至金属丰度 Z>10^{-3.5} Zsun 的气体区域中。我们对类似银河系的暗物质晕的宇宙学模拟表明，当前的极端贫金属恒星样本只能约束晚期第三族恒星的初始质量函数，这些恒星形成于 z<13 时维里温度 Tvir~10^4 K 的暗晕中。这表明对不稳定超新星并非主要由这一族群产生。要开始探测更高红移形成的第三族恒星的初始质量函数，将需要进行一次大型巡天，至少需要 500 颗，很可能需要数千颗金属丰度 Z~10^{-3.5} Zsun 的极端贫金属恒星。
引用
@article{arxiv.0905.4505,
title = {Extremely-Metal Poor Stars in the Milky Way: A Second Generation Formed after Reionization},
author = {Michele Trenti and Michael Shull},
journal= {arXiv preprint arXiv:0905.4505},
year = {2015}
}
备注
ApJ accepted, simulations of MW-like halos added, conclusions unchanged