辐射流体动力学模拟中大质量宽距第一代恒星双星的形成

我们通过执行辐射流体动力学模拟来研究第三星族（Pop III）恒星的形成，模拟所用的三个不同初始云均提取自宇宙学流体动力学模拟。从云坍缩阶段开始，我们追踪原恒星通过吸积生长约 $10^5$ yr，直到原恒星的辐射反馈抑制吸积且恒星性质基本固定。我们发现 Pop III 恒星形成于大质量、宽距的双星/小多重恒星系统中，质量 $>30\,M_\odot$、间距 $>2000$ au。我们还发现最终恒星系统的性质与初始云的性质相关：总质量随云尺度吸积率增大，而双星轨道的角动量与初始云的角动量相匹配。尽管我们模拟中的系统总质量与此前单星形成模拟一致，但由于质量共享，单颗恒星质量更低，这表明在宇宙后续演化中 Pop III 恒星反馈的程度可能存在修正。我们还识别出此类系统为嵌于更宽外多重星系统中的迷你双星，其可能演化为观测到的引力波事件的前身星。