中文

高红移金属富集晕中的大质量恒星形成

星系天体物理 2020-09-16 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

超大质量恒星的形成通常在原始无金属气体快速吸积的假设下被研究。然而近来发现,只要原恒星上的总质量吸积率保持足够高,金属丰度富集至Z103Z \sim 10^{-3} Z_{\odot}的气体也能促成超大质量恒星形成。我们进一步扩展分析,考察若将所有具有超临界吸积率的晕(不论金属丰度)都纳入,超大质量恒星候选晕的丰度会受何影响。我们通过在该复兴(Renaissance)模拟中识别中心质量吸积率超过固定阈值的所有原子冷却晕来研究此情形。我们发现,在中心质量吸积率高于0.1 M_{\odot} yr1^{-1}的晕中,约三分之二的晕金属丰度为Z>103Z > 10^{-3} Z_{\odot}。若这些晕在形成早期金属混合效率低且能保留金属贫瘠气体团块,则承载超大质量恒星的晕数量至少可增加四倍。此外,这些高吸积率晕的中心为已有黑洞的生长提供了理想环境。需对具有非均匀金属分布的快速坍缩晕的(超大质量)恒星形成动力学进行进一步研究,以更深入理解早期星系中的超大质量恒星形成以及早期黑洞增长。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.14625,
  title  = {Massive Star Formation in Metal-Enriched Haloes at High Redshift},
  author = {John A. Regan and Zoltán Haiman and John H. Wise and Brian W. O'Shea and Michael L. Norman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.14625},
  year   = {2020}
}

备注

11 pages. Accepted for publication in the Open Journal of Astrophysics