原初暗晕的莱曼-沃纳紫外逃逸分数

第三星族恒星能以几种方式调节原初宇宙中的恒星形成。它们可以电离附近的暗晕，且即使其电离光子被自身暗晕俘获，它们的莱曼-沃纳(LW)光子仍能逃逸并在其他暗晕中破坏H$_2$，阻止它们冷却和形成恒星。因此LW逃逸分数是早期再电离和恒星形成的宇宙学模拟中的一个关键参数，但尚未针对真实暗晕按暗晕或恒星质量进行参数化。为此，我们用ZEUS-MP执行了9--120 M$_{\odot}$ Pop III恒星在 $10^5$ 至 $10^7$ M$_{\odot}$ 暗晕中LW紫外逃逸的辐射流体动力学模拟。我们发现LW线中的光子（即负责破坏附近系统中H$_{2}$的那些）的逃逸分数范围从0%到85%。即使从质量最大的恒星，我们样本中最质量的暗晕也没有LW光子逃逸。在11.18--13.6~eV能量范围内其他位置的光子（可在宇宙学距离上红移至LW线）的逃逸分数通常高得多，除最质量暗晕中最质量小的恒星外均高于60%。我们发现，迄今为止大多数研究忽略的中性氢对H$_2$的屏蔽产生的逃逸分数比仅由H$_2$自屏蔽预测的小至多三倍。