首批超新星的能量分布

首批第三星族(Pop III)恒星的性质仍是一个谜，而首批超新星的能量分布则完全未被探索。我们首次在银河系类比体形成的宇宙学模型背景下，同时考虑了未知的初质量函数(IMF)、恒星混合以及Pop III恒星的能量分布函数(EDF)。我们基于N体模拟的数据校准半解析模型，并按照其适当的时间尺度追踪Pop III与Pop II/I恒星的形成与演化。我们发现所采用的Pop III未知量之间存在简并性，体现在预言的金属丰度与碳丰度分布函数以及碳增丰恒星的比例中。尽管如此，我们仍能够提供对EDF的首次可用限制：$dN/dE_\star \propto E_{\star}^{-\alpha_e}$，其中 $1\leq \alpha_e \leq2.5$。此外，假设质量范围与流体动力学模拟一致(0.1-1000$\:{\rm M_\odot}$)，Pop III IMF的特征质量应为 $m_{\rm ch}<100\:{\rm M_\odot}$。与所假设的Pop III性质无关，我们发现所有[C/Fe]>+0.7的恒星(其[Fe/H]<-2.8)在超过20%的程度上由Pop III超新星增丰，而所有[C/Fe]>+2的恒星在超过95%的程度上由Pop III超新星增丰。所有具有 $\rm [C/Fe]<0$ 的极贫金属星被预言主要由Pop III极超新星和/或对不稳定超新星增丰。为了更好地限制原初EDF，完整且准确地确定金属丰度分布函数以及银晕中碳增丰贫金属星的性质(出现频率与[C/Fe])是绝对关键的。