大质量原初恒星的形成：间歇质量吸积下的间歇性紫外反馈

我们展示了原初原恒星演化、其直接环境以及在恒星电离和光解紫外反馈影响下的动态吸积历史的耦合恒星演化(SE)与三维辐射流体动力学(RHD)模拟。我们的耦合 SE-RHD 计算产生了覆盖 $10$ Msun $\lesssim M_* \lesssim$ 1000 Msun 的广泛最终恒星质量。在弱 UV 反馈下可能形成极高质量($\gtrsim$ 250 Msun)恒星，而当 UV 反馈能有效阻止吸积时则形成普通大质量(数 x 10 Msun)恒星。这或许解释了 Aoki et al. (2014)最近报道的银河系金属贫瘠星的奇特丰度模式，可能是极高质量前身原初恒星的观测特征。弱 UV 反馈出现在变吸积情况下，特别是当重复短促吸积爆发暂时超过 0.01 Msun/yr，导致原恒星膨胀。在膨胀状态下，原恒星表面温度低且 UV 反馈受抑制，直到恒星最终在热调整时标上收缩以产生 HII 区。如果连续吸积爆发之间的延迟时间足够短，原恒星长时间保持膨胀，至多引发短时间的 UV 反馈。盘碎裂未必减少最终恒星质量。恰恰相反，我们发现盘碎裂增强了间歇吸积，因为许多碎片向内迁移并被吸积到恒星上，从而允许在间歇性 UV 反馈条件下恒星质量持续增长。随着我们提高模拟分辨率，这一趋势变得更加显著。我们认为，需要比先前报道显著更高分辨率的模拟来推导原初原恒星上准确的气体质量吸积率。