首批暗星的稳定性和脉动

宇宙中形成的首批明亮天体可能并非“普通”的聚变供能恒星，而是以弱相互作用大质量粒子（WIMPs）形式存在的暗物质（DM）湮灭供能的“暗星”（DSs）。若被发现，DSs 可提供一个检验 DM 模型的独特实验室。DSs 诞生时质量约为 $M_\odot$，并可能增长至数百万太阳质量；本工作中我们研究质量上限约 $\sim \! 1000 \, M_\odot$、由质量为 $100$ GeV 的 WIMPs 供能的早期 DSs 的性质。我们改进了此前将 DM 能源置入恒星演化代码 MESA 的实现。我们表明 DSs 的增长不受天体物理效应限制：质量至 $\sim \! 1000 \, M_\odot$ 的 DSs 未表现出动力学不稳定性；DSs 不受超爱丁顿风驱动的质量损失影响。我们检验了先前工作中关于每次 WIMP 湮灭注入能量在星体内恒定的假设；放宽该假设并不改变 DSs 的性质。此外，我们利用线性脉动代码 GYRE 研究 DS 脉动，首次探讨了非绝热脉动模式。我们发现质量小于 $\sim \! 200 \, M_\odot$ 的 DSs 中的声学模式，在氢或氦（部分）电离的层中由 $\kappa-\gamma$ 与 $\gamma$ 机制激发。而且，我们表明脉动潜在引起的质量损失率相较于吸积率可忽略不计。