高红移处云的压力驱动碎裂

一颗总金属丰度$\le 10^{-5}$ Z$_\odot$的超贫金属恒星的发现，激发了关于这种天体如何从被单次超新星污染的原始气体中形成的新研究。本文提出了一个激波-云模型，模拟了在红移$z=10$的无金属环境中超新星遗迹与云的相互作用。考虑了超新星前条件，包括多相中性介质和H II区。一个小的致密团块($n=100$ cm$^{-3}$)，位于距离一颗40 M$_\odot$无金属恒星40 pc处，嵌入在$n=10$ cm$^{-3}$的环境云中。研究了超新星遗迹(爆炸能量$10^{52}$ erg)的演化及其随后与致密团块的相互作用。这是首次在激波-云模型的所有阶段包含非平衡化学和相关的辐射冷却的综合处理。我们包含了一个覆盖温度范围$10-10^9$ K的原始化学网络，并与原子和分子冷却的热模型耦合。我们发现，在这个无金属模型中，团块的密度增强了$\times10^{3}$倍(即最大密度$\sim 78000$ cm$^{-3}$)。这与考虑太阳金属丰度气体和平衡冷却函数的银河系激波-云模型一致。尽管有这种强烈的压缩，云并没有变得引力不稳定。我们发现，这里模拟的小云在激波速度$\gtrsim 50\,$km s$^{-1}$时被摧毁，而速度$\lesssim 30\,$km s$^{-1}$的激波对其影响不大。使这样的云坍缩需要相当特定的条件。