首批超大质量恒星的崛起

我们使用高分辨率自适应网格细化模拟来建模早期宇宙中大质量无金属恒星的形成。通过分别施加100 J$_{21}$与1000 J$_{21}$的Lyman-Werner（LW）背景，我们构建了利于大质量恒星形成的环境。我们发现，仅在较高LW背景情形下才实现了超大质量恒星（SMS）形成所必需的超临界吸积率。两种背景下均观测到轻微碎裂。在形成质量更大晕（1000 J$_{21}$背景）中形成的恒星之间发生剧烈动力学相互作用，最终导致两颗最重恒星被从该晕中抛出。在较小质量晕（100 J$_{21}$背景）中，恒星在任一多体相互作用前发生并合，模拟结束时晕中心留下一颗单一大质量Pop III星。极重Pop III星的反馈未能有效产生大HII区，电离光子在恒星几千AU内即被吸收。所有情形下，最重天体的预期最终归宿均为大质量黑洞种子。留在较小质量晕中心的该大质量Pop III星种子经历近$10^{-2}$ M$_{\odot}$/yr的稳定吸积率，若此速率持续，其在坍缩为黑洞后即刻有可能经历超爱丁顿吸积率。