高红移宇宙中三个星形成时代
天体物理学
2009-07-09 v2
摘要
我们探讨了早期大质量恒星群对其周围环境的影响。强 UV 辐射分解分子氢 H2，预期会在约红移 30 处引起 minihalo 冷却机制的全局转变，强烈抑制星形成，直至更大质量的 halo 坍缩为止。此外，来自 Population III 超新星的化学富集在 z ~ 15-20 产生第二个转变，当宇宙平均金属浓度超过临界阈值后，Population III 星形成让位于 Population II。我们指出，利用下一代太空望远镜 (NGST) 对高红移超新星的观测有望在 z >~ 20 处追踪宇宙星形成率，只要 Population III 超新星至少比 Type Ia 超新星亮且理想情况下更亮。我们还提出一种形成极低金属中等质量恒星的新型天体群的机制，称为 Population II.5。在我们的模型中，冲击压缩、加热并随后冷却至高密度，将原始气体的碎片质量降低至约 10 太阳质量，从而允许低质量恒星形成。我们预测今日银沼系星际 halo 中残留 Population II.5 星的数量密度，根据某些假设条件，太阳附近应有约 10 kpc^{-3}。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0208447,
title = {Three Epochs of Star Formation in the High Redshift Universe},
author = {Jonathan Mackey and Volker Bromm and Lars Hernquist},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0208447},
year = {2009}
}
备注
31 pages, 6 figures, revised and enlarged version, ApJ in press (March 20, 2003)