宇宙黎明时期的行星与星子：涡旋作为行星孕育场所

低质量、富金属丰度的恒星可能在宇宙黎明时期就已存在。在本工作中，我们研究这些恒星是否能在其原行星盘中拥有行星。如果是这样，这些将是宇宙中形成的第一批行星，出现在金属丰度远低于太阳的系统中。在核吸积模型中，星子是行星的构建块，这意味着星子形成是行星形成的先决条件。在非结构化盘中，根据我们目前的理解，星子形成通常需要接近太阳的金属丰度。然而，能够浓缩固体物质的机制可以显著降低这一金属丰度阈值。在这里，我们探索了涡旋是否能够在宇宙黎明时期促进第一批行星和星子的形成。涡旋是星子形成的首选场所，因为它们能够高效地捕获和浓缩尘埃。我们进行了涵盖一系列金属丰度的模拟，并识别出星子形成的金属丰度阈值 $Z \geq$~$0.04 Z_\text{sun}$。如果这些星子在涡旋中停留足够长时间以吸积剩余的被困固体物质，则可以形成水星质量的行星。形成火星质量或更大的行星需要金属丰度 $Z \geq$~$0.08 Z_\text{sun}$。这些结果假设了低水平的盘湍流，更高的湍流水平会导致更高的金属丰度阈值。