The role of radiation and halo mergers in Pop III star formation
The role of radiation and halo mergers in Pop III star formation
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辐射和晕合并在 Pop III 恒星形成中的作用
DOI：
10.1093/mnras/stad3167
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发表时间：
2023
影响因子：
4.8
通讯作者：
Turk, Matthew J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Correa Magnus, Lilia;Smith, Britton D.;Khochfar, Sadegh;O’Shea, Brian W.;Wise, John H.;Norman, Michael L.;Turk, Matthew J.
我们提出了一项关于在宇宙黎明时形成恒星的原始迷你晕种群的共同进化的研究。在这项研究中，我们强调了个别族III恒星对附近迷你晕形成足够分子氢进行恒星形成的能力的影响。在没有辐射的情况下，我们发现产生坍缩所需的最小晕质量为∼105m⊙，在两颗恒星形成后，这一质量增加到∼106m⊙。我们发现，在被附近恒星的辐射破坏后，晕的质量与其恢复分子气体所需的时间成反比。我们还利用极高的分辨率研究了大合并和小合并对恒星形成迷你晕气体含量的影响。与之前声称的超新星抛射的后退相反，我们发现在托管了Pop III恒星后疏散的迷你光晕主要通过与未受干扰的光晕合并来回收气体。我们发现了最近疏散的光晕和富含气体的光晕之间的一种有趣的主要合并类型，发现这些混合的合并加速了恒星的形成，而不是像低红移的合并那样抑制恒星的形成。我们将这归因于其中一个合并晕的贫气性质，导致温度或湍流没有显着上升，反而导致中心密度和流体静压的快速增加。这构成了Pop III恒星的一条新的形成途径，并将主要合并确立为潜在的主要气体来源，从而重新定义了主要合并在这个时代的作用。
We present a study of the co-evolution of a population of primordial star-forming minihaloes at Cosmic Dawn. In this study, we highlight the influence of individual Population III stars on the ability of nearby minihaloes to form sufficient molecular hydrogen to undergo star formation. In the absence of radiation, we find the minimum halo mass required to bring about collapse to be ∼105M⊙, this increases to ∼106M⊙after two stars have formed. We find an inverse relationship between halo mass and the time required for it to recover its molecular gas after being disrupted by radiation from a nearby star. We also take advantage of the extremely high resolution to investigate the effects of major and minor mergers on the gas content of star-forming minihaloes. Contrary to previous claims of fallback of supernova ejecta, we find minihaloes evacuated after hosting Pop III stars primarily recover gas through mergers with undisturbed haloes. We identify an intriguing type of major merger between recently evacuated haloes and gas-rich ones, finding that these ‘mixed’ mergers accelerate star formation instead of suppressing it like their low-redshift counterparts. We attribute this to the gas-poor nature of one of the merging haloes resulting in no significant rise in temperature or turbulence and instead inducing a rapid increase in central density and hydrostatic pressure. This constitutes a novel formation pathway for Pop III stars and establishes major mergers as potentially the primary source of gas, thus redefining the role of major mergers at this epoch.
松田卓也：皇家天文学会月刊（1987）。
DOI：
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期刊：
影响因子：
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作者：
通讯作者：
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天文学和天体物理学年度评论
影响因子：
0.5
作者：
S. Faber;E. Dishoeck;J. Kormendy
通讯作者：
J. Kormendy