X 射线闪烁与 Pop III 恒星

Pop III 恒星通常是原初成分的大质量恒星，形成于首批坍缩暗物质结构的中心。本文中，我们估算早期宇宙中促进 Pop III 恒星形成的最佳 X 射线发射。这对于确定再电离前形成的矮星系数量及其在本地宇宙中的化石，以及中等质量种子黑洞的数量十分重要。每个源高于最佳水平的平均 X 射线发射因星系际介质（IGM）的 Jeans 质量增大而减少了 Pop III 恒星的数量，而较低发射抑制 H2 形成速率，阻止或延迟 Jeans 质量之上的暗物质迷你晕中的恒星形成。H2 解离背景的累积慢于 X 射线背景，这是由于共振氢 Lyman 线的屏蔽效应。因此，来自 Pop III 恒星超新星遗迹的几乎不可避免的 X 射线发射足以将其数量在红移 z~15 时提升至每共动 Mpc^3 数十个。我们发现存在一个每源发射的临界 X 射线与 UV 能量比，产生 Pop III 恒星数量最大的宇宙：每共动 Mpc^3 400 个。该临界比非常接近由 20-40 M_sun 的 Pop III 恒星作为极超新星爆发所提供的比值。矮星系中的高质量 X 射线双星在增加 Pop III 恒星数量上远不如普通超新星遗迹有效，因此我们结论为超新星驱动了 Pop III 恒星的形成。