The impact of stars stripped in binaries on the integrated spectra of stellar populations
从与双星伴星的相互作用中剥离出外壳的恒星会以电离光子的形式发射出相当大一部分辐射。它们是潜在的重要恒星电离辐射源，然而，在光谱合成模拟或恒星反馈模拟中，它们仍然经常被忽略。我们模拟了辐射的贡献，从剥离的恒星使用详细的演化和光谱模型。我们估计了它们对综合光谱的影响，特别是对恒星星族中HI-、HeI-和HeII-电离光子的发射率的影响。我们发现，剥离的恒星有最大的影响电离光谱的人口中，恒星形成停止了几个万年前。在这样的恒星星族中，剥离的恒星主导了电离光子的发射，模仿了仍然存在大质量恒星的年轻恒星星族。我们的模型还表明，剥离的恒星比大质量恒星具有更硬的电离光谱。额外的电离辐射会影响与恒星星族电离辐射有关的可观测性质。在同演化的恒星星族中，来自剥离恒星的电离辐射增加了电离参数和HI电离光子的产生效率。它们还导致这些参数的高值，比大质量恒星预测的时间长约10倍。来自剥离恒星的硬电离辐射可能会引入星云的特征电离结构，导致高电离元素的发射，如O $^{2+}$和C $^{3+}$。因此，我们预计，剥离的恒星的存在影响的位置在BPT图和诊断比的OIII到OII星云发射线。我们的模型通过CDS数据库和Starburst 99网站公开提供。
2019-08-16 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Radiative feedback on supermassive star formation: the massive end of the Population III initial mass function
质量为$M_\ast \simeq 10^4$ -$10^5~{\rm M_\odot}$的超大质量恒星（SMS）被认为是高红移超大质量黑洞的可能种子，但它们的原恒星是否确实通过气体吸积克服辐射反馈获得足够的质量仍然存在争议。我们调查原恒星的生长动态加热的原子冷却晕（ACH）在最近的宇宙学模拟中发现，进行三维辐射流体动力学（RHD）模拟，考虑恒星演化下的变质量吸积。我们发现，其中一个ACH饲料中央原恒星的速度超过一个临界值，在此之上的恒星在一个凉爽的膨胀阶段的演变，几乎不产生电离光子。因此，恒星质量达到$M_\ast \gtrsim 10^4~{\rm M_\odot}$，不受辐射反馈的影响。在另一个ACH中，质量供应率较低，恒星大部分时间都是热的主序星，发出强烈的电离辐射。然后，恒星质量的增长被终止周围$500~{\rm M_\odot}$的拱盘的光蒸发。我们的一系列RHD模拟提供了一个公式的最终恒星质量确定无论是恒星反馈或其寿命作为一个函数的质量供应率从母云在没有恒星辐射。结合的统计特性的SMS形成的云在高红移类星体祖晕的结果，我们构建了一个头重脚轻的原始恒星的质量分布在$M_\ast \simeq 100$ - $10^5~{\rm M_\odot}$，近似遵循幂律谱的$\propto M_\ast^{-1.3}$与陡峭的下降在$M_\ast \gtrsim 2 \times…
2022-06-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modelling massive-star feedback with Monte Carlo radiation hydrodynamics: photoionization and radiation pressure in a turbulent cloud
我们模拟了一个自引力，湍流云1000 Msol的光电离和辐射压力反馈从34 Msol的恒星。我们使用一个详细的蒙特卡罗辐射转移计划旁边的流体力学计算光电离和热平衡与尘埃颗粒和多个原子物种。使用这些气体温度，尘埃温度和电离分数，我们产生自洽的合成观测线和连续发射。我们发现，所有的材料是分散的（15.5 pc）$^3$网格内160万年或0.74自由落体时间。质量出口的峰值通量为$2 \times 10^{-3}$ Msol/yr，显示出有效的气体扩散。没有辐射压力的模型在电离突破方面有轻微的延迟，但总体上其影响可以忽略不计。85%的体积和40%的质量被电离-致密的细丝抵抗电离，并被扫成球形核心，其支柱径向指向电离恒星。我们使用20 cm处的自由-自由发射来估计电离光子的产生率。这几乎总是被低估了：在早期阶段被低估了几倍，然后随着质量离开体积而被低估了几个数量级。我们还测试了在450和850微米的尘埃连续表面亮度的比率，以探测尘埃温度。这低估了实际温度的一个以上的系数2在低柱密度或高视线温度分散的地区; HII区腔体特别容易出现这种差异。然而，探头在诸如灯丝的密集位置是准确的。
2018-04-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
X-Shooting ULLYSES: Massive Stars at Low Metallicity X. Physical Parameters and Feedback of Massive Stars in the LMC N11 B Star-Forming Region
该研究利用ULLYSES数据对LMC N11 B区域O型恒星进行光谱建模，确定其物理参数、化学丰度及电离和机械反馈，发现氮富集并量化总电离光子输出。
2024-11-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of a new transitional type of evolved massive stars with hard ionizing flux
本文发现大质量恒星演化中存在从WN直接过渡到WO阶段的新型WR星，揭示该过渡与低金属丰度和弱恒星风相关，对理解星系化学增丰及电离反馈有重要意义。
2025-08-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Impact of Feedback in Massive Star Formation. II. Lower Star Formation Efficiency at Lower Metallicity
我们进行了理论研究的大质量恒星的形成在广泛的金属丰度从1 e-5到1 Zsun和评估恒星形成效率（SFE）从星前云核考虑到多个反馈过程。与简单的球形吸积不同，在吸积盘的情况下，反馈过程不会对恒星质量设定上限。在太阳金属丰度下，磁离心驱动外流的发射是SFE形成的主要反馈过程，而被认为是关键的辐射压力即使在100 Msun以上恒星的形成中也只有很小的贡献。在20 Msun以上的恒星形成过程中，光蒸发变得非常重要，在低金属丰度<1 e-2 Zsun的情况下，尘埃对电离光子的吸收效率很低。我们的结论是，如果初始星前核心的属性是相似的，那么大质量的恒星是罕见的极端贫金属环境的1 e-5 - 1 e-3 Zsun。我们的研究结果提供了新的见解的高质量端的初始质量函数及其潜在的变化与银河系和宇宙学环境。
2018-05-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Ionizing spectra of stars that lose their envelope through interaction with a binary companion: role of metallicity
了解恒星星族的电离通量对于包括再电离期在内的各种天体物理问题都是至关重要的。大质量短寿命沃尔夫-拉叶星通常被认为是主要的电离源。我们研究了通过与伴星相互作用而失去外壳的质量较小的恒星的作用。我们使用演化程序MESA和辐射转移程序CMFGEN来研究剥离星作为金属丰度（Z）的函数。我们发现，典型的祖先，最初12 $M_{\odot}$，产生热的和紧凑的恒星（~4 $M_{\odot}$，60-80 kK，~1 $R_{\odot}$），大量产生电离光子，发射60-85%和30-60%的能量作为HI和HeI电离辐射，Z=0.0001-0.02。这与典型的大质量沃尔夫-拉叶星相当，因为它们的寿命更长，初始质量函数更有利。被剥离的恒星进一步发射电离光子有一个延迟（这个祖先的恒星形成后约2000万年），允许恒星反馈的时间来驱散出生云。这就增加了可以逃逸并有助于星系际介质电离的部分。我们进一步发现，罗氏剥离不能完全去除低Z下的富H包络。这对快速人口合成模拟中将剥离的恒星作为纯氦星的常见处理提出了质疑。我们期望的影响，在低Z的Ib/c型超新星的速率和先进的演化通道Ia型超新星和引力波源。我们讨论了如何利用剥离星的特征光谱来增加观测样本，这是检验模型所急需的。
2017-10-04 astro-ph.SR
The contribution from stars stripped in binaries to cosmic reionization of hydrogen and helium
大质量恒星通常存在于双星系统中，有人认为双星系统的产物会增强恒星星族的电离辐射。我们需要精确预测二元产物，以了解和量化它们对宇宙再电离的贡献。我们调查的贡献剥离的恒星双星，因为（1）他们可以说，最好的理解产品的双星演化，（2）我们最近产生的第一个非LTE辐射转移计算这些剥离的恒星的大气，预测其电离光谱，和（3）他们是非常有前途的来源，因为他们提高电离辐射的恒星星族在后期。这使得恒星的反馈可以清除周围的环境，使更多的光子可以逃逸并进入星系际介质。结合我们对电离光谱的详细预测和一个简单的宇宙再电离模型，我们估计剥离的恒星贡献了百分之几十的光子，导致宇宙氢再电离，这取决于假设的逃逸分数。更重要的是，剥离的恒星强化了电离辐射。我们估计，光谱电离部分的光谱指数可以增加到-1，而对于单星，光谱电离部分的光谱指数小于-2。在高红移，剥离的恒星和大质量的单星结合主导的氦电离发射，但我们预计活动星系核驱动宇宙氦再电离。我们预计进一步的观测结果是：（1）恒星系统周围星系际气体的高电离态，如CIV和SiIV;（2）星系际介质的额外加热高达几千开尔文。量化这些保证了在完整的宇宙学模拟中包含剥离恒星和其他二元产物的精确模型。
2019-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive star formation via torus accretion: the effect of photoionization feedback
大质量恒星的形成是一个长期存在的问题。虽然存在许多大质量恒星形成的理论，但这些想法似乎都集中在盘介导的吸积场景上。在这里，我们提出了辐射流体动力学模拟的恒星吸积质量通过磁盘嵌入在环面。我们使用基于蒙特卡罗的辐射流体动力学代码来研究电离辐射对环面的影响。在环面中平面的电离区域被发现是引力捕获或压力驱动的膨胀取决于电离区域的大小是否超过临界半径。在环面中被困的Hii区域允许吸积的进展，而扩大的Hii区域破坏吸积环面，阻止中心恒星聚集更多的质量，从而设定恒星的最终质量。我们得到的亮度和环面密度，导致这两种情况下的约束。
2019-04-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Impact of Radiation Feedback on the Formation of Globular Cluster Candidates during Cloud-Cloud Collisions
为了理解辐射反馈在球状星团（GC）形成过程中的影响，我们模拟了两个湍流巨分子云（GMC）的迎头碰撞。一系列理想化的辐射流体动力学模拟进行，有和没有恒星辐射或II型超新星。我们发现，当两个质量为$M_{\rm GMC}=3.6\times10^5\,M_\odot$的GMC碰撞时，一个质量为$M_{\rm GC} \sim 10^5\,M_\odot$的引力束缚的致密星团在$\approx 3\,{\rm Myr}$内形成。GC候选者并不是在单一的坍缩事件中形成的，而是由于局部致密气体团和气体吸积的合并而出现的。由于电离辐射的吸收引起的动量转移是抑制气体坍缩的主要反馈过程，一旦足够数量的恒星形成，光电离就会变得有效。当辐射反馈被忽略时，团簇质量是$\sim 2$的一个因子，并且当在基准运行中考虑极端的$\rm Lyα$反馈时，差异稍微更明显（16\%）。在有辐射反馈的模拟中，超新星在恒星形成云被驱散后爆炸，它们的金属喷出物不会瞬间再循环形成恒星。
2022-07-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Kinematic evidence for feedback-driven star formation in NGC 1893
OB协会是银河系中最主要的恒星形成场所。到目前为止，OB协会如何形成的过程仍然是一个谜。一个可能的过程是由大质量恒星的反馈驱动的自我调节恒星形成。然而，尽管一些观测研究揭示了反馈驱动恒星形成的各种迹象，但这种反馈的有效性受到质疑。恒星和气体运动学是一个很有前途的工具，以捕捉新生恒星和气体远离电离源的相对运动。本文介绍年轻的疏散星团NGC 1893中恒星和气体的高分辨率光谱。我们的研究结果表明，新生恒星和蝌蚪星云Sim 130正在远离包含两颗O型恒星的中央星团，并且在9秒差距的距离内，连续恒星形成的时间尺度约为100万年。由大质量恒星反馈形成的新生恒星至少占星团总恒星星族的18%，这表明这一过程在OB星协的形成中发挥了重要作用。这些结果支持自我调节恒星形成模型。
2018-03-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the effects of photoionization feedback on second-generation star formation in globular clusters of different masses
本文通过不同质量与环境密度的星团模拟，研究AGB星风、气体吸积及光致电离反馈对第二代恒星形成的影响，指出高密度环境是AGB多星族情景的关键条件。
2023-12-11 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.flu-dyn
Ionisation-induced star formation III: Effects of external triggering on the IMF in clusters
我们报告的光滑粒子流体动力学（SPH）模拟的影响湍流$\sim2\times10^{3}$ M $_{\odot}$星-形成分子云的辐射由外部源的电离光子。我们发现电离辐射对气体形态有显著的影响，但对触发恒星的作用不太重要。恒星形成的速率和形态在很大程度上取决于湍流速度场产生的气体结构，反馈对恒星初始质量函数没有明显的影响。虽然许多年轻的恒星是在位于电离前沿附近的致密气体中发现的，但大多数这些物体也是在没有反馈的情况下形成的。电离在云的扩散区域有更强的作用，它会把低密度的气体扫走，否则这些气体就不会形成恒星，成为引力不稳定的团块。然而，即使在这些区域，恒星之间的动力学相互作用也会迅速消除它们的位置和速度与电离前沿之间的相关性。
2012-02-07 astro-ph.SR
Ionizing photon production of Population III stars: effects of rotation, convection, and initial mass function
第一批恒星被认为是早期宇宙中氢再电离的主要来源之一，它们的高光度和表面温度预计将驱动高电离光子产生率。在这项工作中，我们采取我们的日内瓦恒星演化模型的零金属丰度的恒星，并预测他们的生产率的光子能够去氢，He I和He II，基于黑体近似。我们提出的分析适合在1.7-500太阳质量的范围内。然后，我们探讨恒星初始质量，旋转和对流过冲个别恒星的影响。我们已经发现，电离光子的产生率随着初始质量的增加而增加。对于所考虑的旋转速度，我们看到产生的电离光子的变化高达25%。这随初始质量和电离光子种类而变化，并反映了由于旋转而引起的表面性质的变化。我们还发现，对于此处考虑的过冲变化，较高的对流过冲使电离光子产生增加约20%。对于恒星星族，我们探讨了电离光子的产生如何作为初始质量函数（IMF）斜率的函数而变化，以及最小和最大初始质量。对于一个固定的人口质量，我们发现通过改变IMF的性质，数量级的变化为20-30%。这项工作提出了电离光子生产的预测最新的日内瓦恒星演化模型的人口III恒星，并提供了深入了解关键的演化参数如何影响的第一批恒星再电离的贡献。
2021-07-16 astro-ph.SR
The Effects of Stellar Rotation. I. Impact on the Ionizing Spectra and Integrated Properties of Stellar Populations
我们提出了一个样本的合成大规模的恒星星族使用Starburst99进化合成代码和新的恒星演化轨迹，包括一套采用了详细的治疗旋转。使用Starburst99代码的输出，我们比较了人口的综合属性，包括电离辐射场，辐射热光度，和颜色。通过这些比较，我们能够探测旋转对恒星星族性质的具体影响。我们发现，人口的旋转恒星产生更硬的电离辐射场和更高的辐射光度，主要是由于旋转混合的影响的大质量恒星的寿命，光度，有效温度和质量损失率的变化。我们认为，旋转可以对恒星种群的深刻影响的影响，并讨论了完善恒星演化模型的重要性，在未来的工作中的河外，特别是高红移，恒星星族的研究。
2012-03-22 astro-ph.SR
