红移~11处湍流碎化产生的第三星族星
宇宙学与河外天体物理
2015-05-27 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
我们报告了一项包含21种非平衡化学物种（包括H2、HD和LiH分子冷却）的宇宙学模拟结果。从宇宙学初始条件出发，我们重点关注一个3 x 10^7 Msun晕中心1.8 Kpc区域的演化。几个10^6 Msun晕的交叉以及通过更大尺度丝状体的气体吸积在该区域内产生了一个湍流环境。由于H2非平衡形成导致的短冷却时间，超音速湍流导致了非常碎化的质量分布，其中致密的引力不稳定团块从致密丝状体的复杂网络中涌现。在z=10.87时，我们发现了大约25个轮廓清晰的引力不稳定团块，质量为4 x 10^3-9 x 10^5 Msun，温度约为300K，冷却时间远短于自由落体时间。模拟中仅分辨了单个团块坍缩的初始阶段。根据坍缩中达到的密度，估计的平均Bonnor-Ebert质量在200-800 Msun范围内。我们推测每个团块可能会进一步碎化成特征质量在50 Msun附近的星团。z ~ 11处的这一过程可能代表了第三星族星形成的主要模式，导致原星系环境的快速化学增丰。
引用
@article{arxiv.1101.5163,
title = {Pop. III stars from turbulent fragmentation at redshift ~ 11},
author = {Joaquin Prieto and Paolo Padoan and Raul Jimenez and Leopoldo Infante},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.5163},
year = {2015}
}