解析原星系的形成 III：第一代恒星的反馈
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
越来越多的数值模拟表明，第一代恒星形成于质量约为 ~10^6 M_sun 的暗物质晕中。这些恒星的辐射反馈将大部分气体从其周围暗物质晕的浅势阱中排出。我们使用包含自洽 Population III 恒星形成与反馈的宇宙学自适应网格细化模拟，来考察早期矮星系的组装特性。我们利用自适应光线追踪建模了精确的辐射传输。我们包含了超新星爆发，并追踪了星际介质的金属增丰。计算重点在于几个矮星系及其前身的形成。在这些晕中，恒星反馈使 10^8 太阳质量晕中的重子分数降低了 2 倍，而超新星爆发使其降低了 3 倍。我们发现，辐射反馈和超新星爆发使气体自旋参数增加了高达 4 倍，且随时间变化。恒星反馈、超新星爆发和 H_2 冷却创造了一个复杂的多相星际介质，其在给定半径处的密度和温度跨度可达 6 个数量级。仅 Population III 恒星的对不稳定性超新星就将维里温度为 10^4 K 的晕增丰至约 10^{-3} 的太阳金属丰度。我们发现，在计算结束时，40% 的重元素存在于星际介质（IGM）中。最高金属丰度的气体存在于超新星遗迹和 IGM 的极稀薄区域。
引用
@article{arxiv.0710.3160,
title = {Resolving the Formation of Protogalaxies. III. Feedback from the First Stars},
author = {John H. Wise and Tom Abel},
journal= {arXiv preprint arXiv:0710.3160},
year = {2009}
}
备注
15 pages, 16 figures, accepted to ApJ. Many changes, including estimates of metal line cooling. High resolution images and movies available at http://www.slac.stanford.edu/~jwise/research/PGalaxies3/