首批星族II恒星形成于外部增丰迷你晕

我们展示了一个最早星族II恒星形成的模拟，从宇宙学初始条件开始，直到第一批超新星中产生的金属被并入一个坍缩的气体云时结束。这发生在一道超新星冲击波与附近迷你晕碰撞之后，诱发了进一步的湍流，将金属有效地混合进晕中心致密气体中。首先坍缩的气体已被增丰到金属丰度 Z ~ 2e-5 Zsun。由于极低的金属丰度，坍缩过程与无金属气体类似，直到在高密度下尘埃冷却变得高效，导致云碎裂成大量低质量天体。这一外部增丰机制为观测到的最贫金属恒星（例如 SMSS J031300.36-670839.3）提供了合理的起源，这些恒星似乎由单次超新星增丰的气体形成。该机制作用的时间尺度短于低质量迷你晕（M < 5e5 Msun）在经历超新星后恢复其气体所需的时间。因此，若发生条件具备，金属增丰恒星很可能首先通过这一途径形成。我们确认了若干其他可能以这种方式形成恒星的外部增丰晕。这些晕的金属丰度高达 0.01 Zsun，表明第一代金属增丰恒星中的一些成员可能正隐藏在当前恒星巡天中而未被察觉。