质量最大的第三星族恒星

詹姆斯·韦伯空间望远镜的最新数据表明，在红移约20处探测最早一代恒星具有现实前景。这些贫金属的气态第三星族（Pop III）恒星的质量可能在10–1000个太阳质量范围内。我们基于极值统计的应用，建立了一个计算Pop III恒星丰度以及质量最大的Pop III恒星分布的理论框架。我们的计算利用近期模拟中的恒星形成率密度来标定恒星形成效率，并由此导出Pop III恒星丰度。我们的极值建模表明，红移10–20处质量最大的Pop III恒星很可能为$\gtrsim10^3-10^4\,{\rm M}_\odot$。此类极端Pop III恒星数量足够多，可作为高红移超大质量黑洞的种子，并可能成为可探测引力波的源。我们得出结论：极值形式体系为约束恒星初始质量函数提供了一种有效途径。