第一代星系：黑洞反馈下的组装

我们通过自洽的宇宙学模拟，研究了在第一代无金属恒星遗留的中心黑洞吸积反馈下，第一代星系是如何组装的。来自气体吸积到 III 族 (Pop III) 恒星黑洞残骸上的 X 射线辐射，或同样涉及 Pop III 恒星的高质量 X 射线双星 (HMXBs) 的 X 射线辐射，影响了第二代恒星形成的模式。我们追踪了黑洞吸积率及相关的 X 射线反馈的演化，从微晕中 Pop III 前身星的死亡开始，并随着微晕成长为原子冷却星系，追踪黑洞的后续演化。我们发现，来自恒星级黑洞的 X 射线光电离加热，能够在晕进入原子冷却阶段之前的所有时期抑制宿主晕中进一步的恒星形成。假设光度接近 Eddington 值时，来自 HMXB 的 X 射线辐射对恒星形成施加了更强且更多样化的反馈。它对宿主晕内的气体进行光加热，但也促进了星际介质及附近微晕中分子氢的形成和气体冷却，导致早期形成恒星数量的净增加。我们的模拟进一步表明，来自第一代黑洞的辐射反馈可能强烈抑制早期黑洞增长，从而限制了超大质量黑洞形成的模型。