原子冷却晕中带 H2 分子的大质量云内超大质量恒星形成的辐射反馈

近期原星系形成的三维宇宙学模拟表明，在原子冷却激活前由动力学加热抑制 H$_2$ 冷却的气体云中可形成超大质量恒星（SMSs）（Wise 等 2019），但它们未及中央原恒星的后续增长。本文考察在该云中面对辐射反馈时，原恒星核上的吸积是否足够迅速以产生 SMS。我们采用直接取自 Wise 等（2019）的云属性作为初始条件，对该热坍缩云进行带非平衡化学反应的一维辐射流体动力学模拟。我们发现 SMS 的恒星 Lyman-Werner（LW）辐射使气体流内区的 H$_2$ 解离，升高气体温度与热压力，并暂时中止吸积。然而，当更大尺度上的自引力与向内动压力迫使气体内流时，这一负反馈终止。中央原恒星因高密度而无法扩张 HII 区，并增长至质量 $\gtrsim10^5\,{{\rm M}_\odot}$。我们的结果表明 SMS 的成功形成，以及云中产生的大质量（$\sim10^5\,{{\rm M}_\odot}$）遗迹黑洞，但需在二维或三维模拟中确认。