通过爆发吸积形成原初超大质量恒星

红移 6 处超大质量黑洞（SMBH）的一个有希望的形成的通道是所谓的 DC 模型，该模型认为一个大质量种子 BH 通过质量约为 10^5 M⊙ 的原初超大质量恒星（SMS）的引力坍缩形成。我们研究此类 SMS 通过快速质量吸积的演化。特别地，我们考察了预期在自引力周星盘中发生的重复爆发与宁静阶段的时间依赖性质量吸积的影响。我们表明，具有此类阶段性吸积的恒星演化与具有相同平均吸积率的恒定吸积率情况在定性上有所不同。与恒定质量吸积情况下恒星大致按照 R*≈2.6×10^3 R⊙(M*/100 M⊙)^{1/2} 膨胀不同，原恒星在吸积爆发之间的宁静阶段可以显著收缩。恒星有效温度和电离光子发射率随之增加，这可能产生强烈的电离反馈并阻止质量继续吸积到恒星上。对于固定的宁静阶段持续时间 Δtq，这种收缩发生在早期演化阶段，即 M*≲10^3 M⊙ 且 Δtq≈10^3 yr。对于后期阶段和更大质量但相同的 Δtq，宁静阶段的收缩可忽略不计。然而，对于更大的宁静时间 Δtq，恒星即使在更高恒星质量下仍会在宁静阶段继续收缩。通过比较表面膨胀层的间隔时间与热弛豫时间，我们很好地理解了这种行为。我们得出结论，当与爆发吸积相关的宁静阶段长于约 10^3 yr 时，UV 辐射反馈变得有效，这在直接坍缩模型中形成的吸积盘中是可能的。