超大质量原恒星的不透明度极限

我们提出一个超大质量原恒星从形成时 $M_\star \simeq 0.1\,\text{M}_\odot$ 到增长至 $M_\star \simeq 10^5\,\text{M}_\odot$ 的演化模型。为了计算光学厚区域中该天体的初始性质，我们遵循两种途径：基于理想化热力学考虑，以及基于更细致的单区模型。两种方法均推导出当不透明度变得重要（即不透明度极限）时该天体的密度值相似，为 $n_{\rm F} \simeq 2 \times 10^{17} \,\text{cm}^{-3}$。增长原恒星的后续演化由气体吸积到该天体上决定，在早期阶段可用形式 $R_\star \propto M_\star^{1/3}$ 的质量-半径关系描述，而当内部光度变得重要时则用形式 $R_\star \propto M_\star^{1/2}$ 描述。对于超大质量原恒星的情形，这意味着恒星半径在演化期间从 $R_\star \simeq 0.65 \,{\rm AU}$ 增长至 $R_\star \simeq 250 \,{\rm AU}$。最后，我们利用该模型为数值模拟中的吸积汇粒子构造了一个子网格方案。其中一个主要成分是对于嵌入其中的增长原恒星的吸积半径和有效温度的基于物理动机的预设。由此，我们可以得出结论：在超大质量天体形成过程中，光致电离反馈可忽略不计，直到非常晚的阶段。