Formation and survival of Population III stellar systems
Formation and survival of Population III stellar systems
复制标题
第三族恒星系统的形成和生存
DOI：
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
V. Bromm
中科院分区：
文献类型：
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作者：
S. Hirano;V. Bromm
第一个星族III（PopIII）恒星的初始质量函数在塑造早期宇宙的星系形成和演化中起着至关重要的作用。一个关键的遗留问题是在吸积盘中形成的次级原恒星的最终命运，特别是它们是否合并或生存。我们执行一套复杂的相互作用之间的流体动力学模拟的碎片，原恒星吸积，合并内暗物质晕。代替传统的下沉粒子方法，我们采用了刚性状态方程的方法，使我们可以更强大地确定盘内的粘性输运。模拟显示出由内而外的碎裂，因为气体在中心区域崩溃得更快。碎片在粘性时间尺度上迁移，在此期间角动量损失，使它们能够向盘中心移动，在那里与主原恒星合并可能发生。这个过程取决于碎片化规模，因此最大规模为$（1 - 5） x 10^4$ Au，在其中碎片可以迁移到主原恒星。粘性运输是活跃的，直到来自主原恒星的辐射反馈破坏了吸积盘。因此，最终的质谱和多重性在很大程度上取决于圆盘中粘度的影响。整个光盘进行有效的粘性运输在原始的情况下，粘性参数$α LE 1$。这个问题的一个重要方面是Pop III双星系统的生存概率，这可能是高级LIGO探测器探测的引力波源。
The initial mass function of the first, Population III (Pop III), stars plays a vital role in shaping galaxy formation and evolution in the early Universe. One key remaining issue is the final fate of secondary protostars formed in the accretion disc, specifically whether they merge or survive. We perform a suite of hydrodynamic simulations of the complex interplay between fragmentation, protostellar accretion, and merging inside dark matter minihaloes. Instead of the traditional sink particle method, we employ a stiff equation of state approach, so that we can more robustly ascertain the viscous transport inside the disc. The simulations show inside-out fragmentation because the gas collapses faster in the central region. Fragments migrate on the viscous timescale, over which angular momentum is lost, enabling them to move towards the disc centre, where merging with the primary protostar can occur. This process depends on the fragmentation scale, such that there is a maximum scale of $(1 - 5) imes 10^4$ au, inside which fragments can migrate to the primary protostar. Viscous transport is active until radiative feedback from the primary protostar destroys the accretion disc. The final mass spectrum and multiplicity thus crucially depends on the effect of viscosity in the disc. The entire disc is subjected to efficient viscous transport in the primordial case with viscous parameter $alpha le 1$. An important aspect of this question is the survival probability of Pop III binary systems, possible gravitational wave sources to be probed with the Advanced LIGO detectors.
一种改进的 SPH 模拟汇粒子算法
DOI：
10.48550/arxiv.1301.4520
发表时间：
2013
期刊：
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影响因子：
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作者：
Hubber D
通讯作者：
Hubber D
影响因子：
8.7
作者：
Komatsu, E.;Smith, K. M.;Wright, E. L.
通讯作者：
Wright, E. L.