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超声速项目:SIGOs 的早期演化路径

星系天体物理 2023-04-05 v4

摘要

超声速诱导气体对象(SIGOs)是一类早期宇宙对象,因作为球状星团潜在形成途径而受到关注。SIGOs 最近才开始在分子氢冷却背景下被研究,而分子氢冷却是刻画其结构与演化的关键。在群体水平上研究具有分子冷却的 SIGOs 的性质,对于理解其坍缩与恒星形成的潜力至关重要,也是解决 SIGOs 能否存活至今的核心。在此,我们结合数值与解析分析研究 SIGOs 在形成恒星前的演化。例如,我们研究了在分子冷却存在下群体水平上对 SIGOs 演化重要的各种时标。修正先前 SIGOs 坍缩临界密度的表述,使我们能够表明其长球形倾向往往充当坍缩的抑制因素。我们发现模拟的 SIGOs 受限于人为的两体弛豫效应,该效应倾向于使其离散,这是其有限分辨率的影响。我们预期自然界中的 SIGOs 将比我们的模拟寿命更长。此外,SIGOs 落回邻近暗物质晕、潜在产生类球状星团系统的回落时标,常长于其冷却时标以及通过引力收缩的坍缩时标。因此,一些 SIGOs 即便初始未能超过临界密度,也有时间在无晕外冷却并坍缩,即便未考虑金属线冷却。由该分析我们得出结论:在宇宙中不可忽略的流速度斑块中,SIGOs 应在无晕外形成恒星。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.05987,
  title  = {The Supersonic Project: The Early Evolutionary Path of SIGOs},
  author = {William Lake and Smadar Naoz and Blakesley Burkhart and Federico Marinacci and Mark Vogelsberger and Gen Chiaki and Yeou S. Chiou and Naoki Yoshida and Yurina Nakazato and Claire E. Williams},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05987},
  year   = {2023}
}

备注

18 pages, 11 figures