Population III 原恒星生长中的辐射反馈：HI 屏蔽的影响
星系天体物理
2026-04-02 v1
摘要
我们 presenting 来自 POPSICLE 项目的一组辐射-磁子流体动力学模拟，跟踪原始原恒星长期生长（约 5 万年）的过程，同时自洽地耦合辐射、湍流和磁场。该模拟套组旨在量化 Population III 原恒星中辐射反馈路径的相对影响，即极紫外（EUV）电离和 Lyman-Werner（LW）分解，通过考虑包含与不包含其包括性的模拟。我们发现，在没有 HI 屏蔽的情况下，LW 反馈alone 可抑制并最终终止吸积。当具有 HI 屏蔽时，原恒星附近的大列密度显著削弱了 LW 反馈。在极端方向上，原子氢完全屏蔽了 LW 辐射，其中 H2 自屏蔽alone 不足以实现屏蔽。这导致原恒星附近的气体温度降低，吸积率提高，最终恒星质量更大，超出不包含屏蔽的模型。HII 区域保持紧凑且局限于约 100 AU（从 sink 吸积半径 75 AU 测量），由于高气体密度和持续的气体补给，导致即使在高辐射亮度下，电离前端也难以因热压驱动而突破。这些结果表明，气体动力学、屏蔽与辐射反馈之间的相互作用可显著改变 Population III 原恒星的生长。我们讨论了对原始恒星初始质量函数的影响，以及早期恒星群反馈的影响。
引用
@article{arxiv.2604.00197,
title = {Radiative Feedback in Population III Protostellar Growth: The Impact of HI Shielding},
author = {Avi Chen and Shyam H. Menon and Blakesley Burkhart and Piyush Sharda and Claire E. Williams and Smadar Naoz and Naoki Yoshida and Federico Marinacci and Mark Vogelsberger and William Lake},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.00197},
year = {2026}
}