We study the gravitational stability of gaseous streams in the complex environment of a galaxy merger, because mergers are known to be places of ongoing massive cluster formation and bursts of star formation. We find an analytic stability parameter for case of gaseous streams orbiting around the merger remnant. We test our stability criteria using hydrodynamical simulations of galaxy mergers, obtaining satisfactory results. We find that our criteria successfully predicts the streams that will be gravitationally unstable to fragment into clumps.
The role of gas fragmentation during the formation of supermassive black holes
我们已经进行了宇宙学流体动力学模拟,研究在直接坍缩形成的场景中的SMBH种子质量的碎裂的效果。我们考虑了不同的背景紫外线强度,主机晕自旋,晕合并的历史。我们在低自旋晕中的模拟,在强紫外背景的存在下,与直接坍缩黑洞模型一致,其中一个单一的大质量物体$\sim10^5$ M $_{\odot}$形成于原星系的中心。而在我们的模拟下的低紫外背景下,我们发现碎片和各种次要种子的形成。这些碎片的质量为10 $^3$ - 10 $^4$ M $_{\odot}$。如果我们考虑到它们之间潜在的合并,以及这些小物体在宇宙时间中形成的时间比大质量的单个种子更早,这些值就很重要了。在我们的一个模拟中,我们观察到即使在强紫外线强度的存在下,气体也会碎裂。该结构出现在一个暗物质晕中,该晕是在各种合并事件后形成的,并且具有最高的自旋值。在该运行中获得的最终质量为$\sim 10^5$ M $_{\odot}$。从这些结果中,我们得出结论,碎片实际上产生了质量较小的物体,然而,它们仍然倾向于合并。在形成许多碎片的模拟中,它们都随着时间的推移而接近最大的一个。我们看到实现DCBH所需的UV强度值的强度没有唯一性,因为它取决于其他因素,如我们案例中的系统动力学。
Dark-matter halo mergers as a fertile environment for low-mass Population III star formation
虽然第三星族恒星通常被认为是大质量的,但当气体的冷却特别增强时,可能存在通往低质量Pop III恒星的路径。一个可能的途径是在暗物质晕合并过程中增强HD冷却。合并可以导致高电离度,催化HD分子的形成,并且可以将气体冷却到宇宙微波背景(CMB)温度。在本文中,我们调查合并的质量为几个10 $^5$ M $_\odot$的迷你晕,并探讨这种情况下的可行性。我们进行了三维宇宙流体动力学计算与ENZO代码,解决了热和化学演化的气体采用天体化学包KROME。我们的研究结果表明,HD的丰度增加了两个数量级相比,没有合并的情况下,晕冷却到$\sim$ 60 K触发碎裂。根据金斯的估计,预期的恒星质量约为10 M $_\odot$。我们的研究结果表明,合并的情况下是一个潜在的途径,形成低质量的恒星。
Fragmentation induced starvation in Population III star formation: a resolution study
星族III的初始质量函数(IMF)目前还不清楚,但最近的研究认为原始气体的碎裂比最初建议的每个晕的奇异星更广泛。在这项研究中,我们引入汇粒子合并到Arepo,进行第一次分辨率研究原始恒星形成模拟和目前的第一个人口III模拟运行到10- 6 g cm-3的密度数百年后形成的汇粒子。形成的汇的总数随着汇粒子产生密度的增加而增加,而没有实现数值收敛。汇的总质量保持不变的最大分辨率,是安全的估计使用低分辨率的研究。这导致IMF随着分辨率的增加而向较低质量转移。更多的汇导致最大质量的汇增加碎片诱导饥饿,产生较低的吸积率,质量和每秒发射的电离光子。缺乏收敛的密度2个数量级以上的所有相关的化学反应表明,汇的数量将继续增长,增加分辨率,直到H2完全离解和崩溃成为几乎绝热在10- 4克cm-3。这些结果意味着,许多第三星族的研究利用汇粒子产生的IMF高估了原始恒星的质量,低估了恒星形成的数量。在最高分辨率的运行中,能够存活到今天的质量下沉的射血分数为0.21。
X-SORTER (X-ray Survey Of meRging clusTErs in Redmapper): X-ray and Spectroscopic Characterization of 12 Optically Selected Galaxy Cluster Merger Candidates
University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);California State University, Sacramento(加州州立大学萨克拉门托分校);Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院)