第一代恒星如何调控局部恒星形成 I：辐射反馈

我们展示了数值模拟结果，研究了一颗 120 M$_\odot$的原初恒星如何通过光致蒸发调控$z \sim$20 时附近宇宙学晕中的恒星形成。我们的模型包含了九组分原初化学以及包含所有相关辐射过程的自洽多频保守紫外光子转移。围绕第三族恒星聚集的晕中是否形成新恒星，最终取决于其核心密度及与恒星的距离。中心密度低于 2 - 3 cm$^{-3}$的弥散晕在星团任何位置都会被完全电离并蒸发。核心密度高于 2000 cm$^{-3}$的演化晕对来自恒星大多数距离处的电离辐射和 Lyman-Werner 通量具有免疫性，并能像没有该恒星存在时一样快速坍缩。中等密度晕中的恒星形成可能因电离锋面残余激波压缩、形变核心并用 H$_2$富集核心而得到促进或抑制。我们发现，这颗 120 M$_\odot$的恒星光致解离了星团中大多数晕内的 H$_2$，但在恒星死亡后几百 kyr 内，H-的催化作用使其恢复，这对恒星形成影响甚微。我们的模型显示出与此前的一维球对称模拟存在显著差异，后者易因非物理的几何聚焦效应而产生严重误差。