Mass segregation and dynamics of primordial binaries in star clusters with a radially anisotropic velocity distribution
本文是第三个系列调查，通过$N$体模拟，初始径向各向异性速度分布的星团动力学的影响。这样的速度分布可能在星团的早期演化阶段留下印记，一些观测研究已经发现了古老的球状星团的例子，其中径向各向异性仍然存在于当前的速度分布中。在这里，我们专注于它的质量分离和动力学的原始双星（中断，喷射和组件交换）的影响。在各向异性星系团的外部区域，径向/高偏心轨道上的恒星比例较大，导致内部和外部恒星之间的动力学相互作用增强，从而影响质量分离过程和原始双星的演化。我们的模拟结果表明，初始各向异性集群的质量偏析的时间尺度是较长的核心和较短的外部区域，当与初始各向同性系统相比。原始双星的演化也受到初始速度分布的显着影响，我们发现，在各向异性集群中的原始双星的破坏，喷射和交换事件的影响率高于各向同性的。
2022-06-23 astro-ph.GA
Early Growth in a Perturbed Universe: Exploring Dark Matter Halo Populations in 2LPT and ZA Simulations
我们用两种宇宙学N体模拟初始化技术研究了z = 300到z = 6的暗物质晕的结构和演化。虽然二阶拉格朗日微扰理论（2LPT）和Zel'dovich近似（ZA）都能给出精确的现今晕质量函数，但2LPT中致密区域的早期坍缩会导致高红移时更大的质量晕。通过三个2LPT和三个ZA初始化的宇宙学模拟，我们探讨了初始化方法对暗物质晕质量和浓度的影响。我们发现，2LPT诱导更快速的晕生长，导致更大规模的晕相比，ZA。这种效应在高质量晕和高红移时最为明显。平均而言，晕圈浓度在2LPT和ZA之间基本相似，但当被视为晕圈质量的函数时，保留了差异。对于质量和浓度，典型的个体晕之间的差异可能非常大，突出了ZA初始化模拟高z晕人口研究的缺点。
2014-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chaotic accretion can (still) explain early supermassive black hole growth
Center for Physical Sciences and Technology（立陶宛物理与工程技术中心）；Astronomical Observatory, Vilnius University（维尔纽斯大学天文台）
本研究通过预测混沌吸积下黑洞的指数增长时标并与高红移观测比较，证明恒星质量种子经混沌吸积可解释早期超大质量黑洞的快速增长，无需大质量种子或超爱丁顿增长。
2026-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The cosmic epoch dependence of environmental effects on size evolution of red-sequence early-type galaxies
这项工作的目的是从观测上研究早型星系的大小增长历史，以及这种增长如何依赖于宇宙时代和它们所嵌入的晕的质量。我们进行了光度和结构分析的休息框架$V$带的质量选择（$\log M/M_\odot >10.7$）样本的红色序列早期型星系光谱/棱镜红移在一般领域$z=2$补充以前的工作提出了相同的分析，但在晕100倍以上的质量和1000倍的密度。我们均匀推导的大小（有效半径）充分考虑到星系的多组分性质和共同存在的等照度线扭曲和椭圆率梯度。通过使用这些质量选择的样本，组成的170个红色序列的早期型星系在一般领域和224个相同的选择和分析的集群，我们隔离的影响星系的大小的晕中嵌入的星系和它的依赖时代。我们发现，在一个固定的恒星质量，$\log M/M_\odot= 11$，银河系大小的$\log$，已增加了历元的速度两倍的速度比在集群中的领域在过去的10 Gyr（$0.26\pm0.03$与$0.13\pm0.02$ dex每单位红移）。一般场中的红序早型星系在$z=0.25\pm0.13$时达到了它们在稠密环境中的表亲的大小，尽管在$z\sim2$时小了三倍。数据指向一个模型，其中大小增长是独立于时代的（即，$\partial \log r_e /\partial z = c$），但是具有取决于环境的速率$c$，$\partial c /\partial \log M_{halo} \app…
2018-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Supercritical dusty BH growth in the early Universe
超大质量黑洞（带有$\mathrm{M_{BH} \sim 10^9 M_{\odot}}$）在宇宙的第一个陀螺中被观测到，它们的宿主星系被发现含有大量的尘埃和金属。根据这两个经验事实，我们探讨了尘埃环境中超临界吸积和早期黑洞生长的可能性。我们将光子俘获的概念推广到尘埃气体的情况，并分析了尘埃光子俘获的物理条件。考虑到参数空间的依赖性，我们得到的尘埃光子捕获制度，可以更容易地实现较大的黑洞质量，较高的环境气体密度，和较低的气体温度。吸积流中的光子捕获意味着活动星系核（AGN）被遮蔽，而它可能允许早期快速的黑洞质量积聚。我们讨论了这种尘埃光子捕获在早期宇宙中大质量黑洞超临界生长中的潜在作用。
2021-07-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
SMBH growth parameters in the early Universe of Millennium and Millennium-II simulations
我们从千禧年和千禧年II模拟中制作了黑洞（BH）合并树，以发现在什么条件下10^9 Msun SMBH可以通过红移z=7形成。为了利用这两个：大盒子大小的千禧年模拟和大质量分辨率的千禧年-II模拟，我们开发了一种方法，将这两个模拟结合在一起，并使用千禧年-II合并树预测BH种子中使用的千禧年合并树。我们运行多个半分析模拟SMBHs增长通过合并和事件的气体吸积引发的主要合并。作为约束，我们使用观测到的BH质量函数在红移z=6。我们发现，根据最近对中等超爱丁顿吸积的观测，只要吸积过程中的吸积是中等超爱丁顿吸积（fEdd =3.7），低质量种子（100 Msun）就可能是高红移SMBH（z~7）的祖先。
2015-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Size growth of red-sequence early-type galaxies in clusters in the last 10 Gyr
我们对14个星系团中的红序星系进行了质量选择（$\log M/M_\odot >10.7$）样本的静止坐标系$V$带的光度和结构分析，其中6个星系团位于$z>1.45$。为此，我们减少/分析了大约300个轨道的卫星图像，这些图像是用哈勃太空望远镜上的高级巡天相机和宽视场相机3拍摄的。我们均匀地形态分类星系从$z=0.023$到$z=1.803$，我们均匀地推导出整个样本的大小（有效半径）。此外，我们的大小推导允许，因此是没有偏见的，通常的各种形态结构的存在下看到的早期类型的星系，如凸起，酒吧，磁盘，等照度线扭曲，和弹性梯度。通过使用这样一个质量选择的样本，由244个红序早型星系，我们发现，在一个固定的恒星质量，$\log M/M_\odot= 11$的星系大小的$\log$已随时间增加的速度$0.023\pm0.002$ dex每Gyr在过去的10 Gyr，在显着的对比，在文献中发现的三倍增加的星系在一般领域在同一时期。这表明，从表面上看，长期的过程应该被排除在规模演变的主要驱动力，因为我们观察到环境环境依赖的规模增长。使用后发座早型星系的光谱年龄，我们还发现，最近淬火的早型星系是一个数值上较小的群体，其大小差异不足以改变给定质量下的平均大小，这意味着祖先偏差较小，即，通过选择观测红移的星系来测量大小的演变，与比较祖先和后代的大小演变是无法区分的。
2017-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early growth of typical high redshift black holes seeded by direct collapse
理解高红移大质量黑洞的生长是一个天文物理学的重要问题。$z>6$上最明亮的类星体经常被观测到，但它们只是冰山一角，因为大多数低光度活动星系核仍然没有被发现。在本研究中，我们进行了一个辐射流体力学宇宙学模拟研究的“正常”黑洞在高红移宇宙的增长。在我们的模拟中，我们模拟了Pop III和Pop II恒星的形成以及它们的化学，机械和辐射反馈。我们考虑了吸积黑洞的紫外和X射线辐射来模拟其辐射反馈。选定的光环在$z=7.5$的质量为$\rm 3 \times 10^{10}~M_{\odot}$，当光环质量达到远高于原子冷却极限时，我们打开来自$\rm 10^5~M_{\odot}$的MBH种子的辐射反馈以及在$z=12$的原位恒星形成。我们发现，在3.2亿年的时间里，MBH只吸积了大约2200个$\rm M_{\odot}$，而MBH上的平均质量吸积是$\rm 10^{-6}~M_{\odot}/yr$的几倍。我们的研究结果表明，MBH的发育不良的增长是一个后果的超新星在串联与MBH反馈驱动大的外流和疏散的气体从MBH附近。这也许可以解释为什么到目前为止在$z>6$还没有发现低光度活动星系核的存在;恒星形成率和MBH吸积率之间的巨大反差可能使得即使在即将到来的深空探测中也很难发现。
2018-07-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Loss-Cone-Limited Dark Matter Capture by Early Black Hole Seeds
Center for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Notre Dame（圣母大学物理与天文学系天体物理学中心）
针对早期黑洞种子，建立损失锥框架研究无碰撞暗物质捕获，结合Fokker-Planck处理角动量输运，发现普通恒星弛豫贡献可忽略，原初黑洞或三轴轨道可产生显著增长，但自洽计算中吸积受供应限制，NFW模型高估持续增长。
2026-11-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
AGN radiative feedback in the early growth of massive black holes
越来越多的观测证据证实了大质量黑洞（$M_{BH} \sim 10^9 M_{\odot}$）的存在，在早期宇宙中以接近爱丁顿极限的速率吸积，具有非常高的红移（$z \gtrsim 6-7$）。最近的观测表明，第一类类星体的宿主星系是化学演化的系统，含有大量的尘埃。这种高亮度和大量尘埃含量的组合应该形成辐射尘埃反馈的有利物理条件。我们探讨了由尘埃辐射压力驱动的活动星系核（AGN）反馈对大质量黑洞早期生长的影响。假设Eddington限制指数黑洞增长，我们发现，动力学和能量的辐射压力驱动的外流也遵循指数趋势在后期。我们得到适度的流出能量（动量通量$\dot{p} \lesssim L/c$和动能功率$\dot{E}_{k} \lesssim 10^{-3} L$），与现有的观测类星体驱动的流出在非常高的红移，但显着低于通常观察到的本地类星体和预测的风能驱动的模型。活动星系核的辐射尘埃反馈因此可能在早期宇宙中第一类类星体的星系外流中发挥重要作用。
2019-09-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Rapid growth of seed black holes in the early universe by supra-exponential accretion
黑洞（BH）的质量吸积通常以爱丁顿速率为上限，此时辐射的推力与引力的拉力相平衡。然而，即使在爱丁顿限制的e折叠时间t_E ~几× 0.01亿年的指数增长，也太慢了，无法将恒星质量的BH种子生长成超大质量的发光类星体，当宇宙年龄为10亿年时观察到。我们提出了一个动力学机制，可以触发超指数吸积在早期宇宙中，当一个BH种子被困在一个星团由无处不在的密集冷气流。高的气体不透明度捕获了吸积辐射，而低质量黑洞的随机运动抑制了缓慢排放的吸积盘的形成。因此，超指数增长可以解释为什么大爆炸后很快就出现了超大质量黑洞，为发光类星体提供动力。
2014-10-05 astro-ph.GA
Black Holes on FIRE: Stellar Feedback Limits Early Feeding of Galactic Nuclei
我们在真实环境反馈项目中引入了大质量黑洞（BH），并对类星体质量晕（$M_{\rm halo}(z=2) \approx 10^{12.5}\,\rm{M}_{\odot}$）进行了高分辨率的宇宙学流体动力学模拟，直到$z=1$。这些模拟模型恒星反馈超新星，恒星风，辐射，BH增长使用的引力矩为基础的处方绑定到解决性质的星系核。我们不包括BH反馈。我们发现，早期BH增长发生通过短（$\lesssim 1\,$ MYR）吸积插曲，可以达到甚至超过爱丁顿率。在这个制度中，BH的增长是有限的爆发性恒星反馈不断疏散气体从星系核，和BH保持下质量相对于当地的$M_{\rm BH}$ - $M_{\rm bulge}$关系。BH的增长在以后的时间更有效，当核恒星势保持一个重要的气体库，恒星形成变得不那么突发，星系进入一个更有序的状态，与BH迅速收敛到标度关系时，主机达到$M_{\rm bulge} \sim 10^{10}\,\rm{M}_{\odot}$。我们的结果是不敏感的吸积模型的细节，只要BH的增长是绑定到BH的$\sim 100\,$ pc内的气体含量。我们的模拟表明，爆发性恒星反馈对BH和AGN的人口统计有很强的影响，特别是在早期宇宙和低质量星系。
2017-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark-to-black super accretion as a mechanism for early supermassive black hole growth
Universitat de València（瓦伦西亚大学）；Universidad de Guanajuato（瓜纳华托大学）；Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）
本文提出暗物质到黑洞的超吸积机制，通过标量场吸积使早期黑洞快速生长，为探索暗物质性质提供新途径。
2026-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The early growth of supermassive black holes in cosmological hydrodynamic simulations with constrained Gaussian realizations
在宇宙学流体动力学模拟中，采用不同的黑洞播种方案研究了超大质量黑洞的早期生长。采用约束高斯实现，我们重建的初始条件，在大容量的BlueTides模拟和运行它们的$z=6$交叉验证，该方法再现的第一类类星体及其环境。我们的约束模拟在体积的$(15\, h^{-1}{\rm Mpc})^3$成功地恢复大尺度结构的演变和恒星和BH质量附近的$\sim10^{12}\, M_{\odot}$晕，我们确定在蓝潮在$z\sim7$托管$\sim10^9\, M_{\odot}$ SMBH。在我们的约束模拟中，只有在初始条件下具有低潮场和高密度峰的模拟才能诱导解释$z>6$类星体所需的最快BH增长。我们用不同BH种子质量的$5\times10^3$、$5\times10^4$和$5\times10^5\, h^{-1}M_{\odot}$运行两组模拟，（a）具有相同的晕圈与BH种子质量的比率，以及（b）具有相同的晕圈阈值质量。在$z=6$，所有SMBH在质量上收敛到$\sim10^9\, M_{\odot}$，除了（b）中具有最小种子的SMBH经历临界BH生长并达到$10^8$ - $10^9\, M_{\odot}$，尽管（b）中的大部分生长与组（a）相比延迟。在小种子方案中发现了8个BH合并（4个在$z>12$处有质量为$10^4$- $10^6\, M_{\odot}$），在中等种子方案中…
2020-05-27 astro-ph.GA
Resolved nuclear kinematics link the formation and growth of nuclear star clusters with the evolution of their early and late-type hosts
我们提出了秒差距尺度的运动学的11个附近的星系核，来自自适应光学辅助积分场光谱在（近红外）CO波段头波长。我们的重点是我们的分析之间的平衡有序旋转和随机运动，这可以提供洞察核星团（NSC）的主要形成机制。我们将目标样本分为晚型星系和早型星系，并讨论了两个子样本的核运动学，旨在探索NSC形成与宿主星系演化之间的任何联系。这些结果表明，神经干细胞的主要形成机制确实受到其宿主在哈勃序列上不同进化路径的影响。更具体地说，晚型星系中的核区域平均来说更受旋转控制，核恒星结构的形成可能与中心气体的存在有关。早期型星系，相反，往往显示较慢的旋转NSC与较低的椭圆率。然而，一些例外表明，在特定情况下，早期型宿主可以以类似于螺旋的方式形成NSC。
2021-10-26 astro-ph.GA
Early growth of massive black holes in dynamical dark energy models with negative cosmological constant
Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Centre for Theoretical Physics, Jamia Millia Islamia（贾米阿米利娅大学理论物理中心）；School of Physics & Astronomy, University of Southampton（南安普顿大学物理与天文学院）
研究动态暗能量模型中负宇宙学常数对早期巨量黑洞生长及AGN数量的影响。
2026-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Blossoms from black hole seeds: properties and early growth regulated by supernova feedback
大质量黑洞（BH）存在于本地星系中，包括银河系和一些矮星系。黑洞的形成发生在宇宙早期，必须解释今天星系中黑洞的性质，特别是为什么有些星系拥有黑洞，而另一些星系没有。我们调查的形成，分布和生长的BH“种子”使用自适应网格加密代码Ramses。我们开发了一个实现BH形成在密集，低金属含量的环境中，所倡导的模型调用的第一代恒星的崩溃，或致密的核星团。种子质量是根据恒星形成速率和恒星初始质量函数逐个计算的。这种自洽的方法种子黑洞使我们能够研究黑洞在宇宙学背景下的分布及其随宇宙时间的演化。我们发现，所有高质量的星系往往是一个主机的BH，而低质量的同行有一个较低的概率托管BH。在BH形成时代结束后，这种概率受到星系生长的调制。模拟的黑洞连接到低红移观测样本，并跨越了类似的范围内的吸积性质的莱曼-破裂类似物。低质量星系中黑洞的生长受到强烈的超新星反馈的阻碍。因此，矮星系中黑洞的性质仍然是黑洞形成的实验平台。模拟与强大的超新星反馈，这是能够淬火BH吸积浅势阱，产生星系和BH更好地符合观测约束。
2017-07-26 astro-ph.GA
Growth problems of stellar black holes in early galaxies
观测到的高z超大质量黑洞（SMBH）的种子的性质是未知的。虽然已经提出了不同的选择，例如涉及中等质量的直接坍缩黑洞，大质量恒星的BH残留物仍然是最自然的解释。为了确定它们快速生长的最有利条件（如果有的话），我们研究了在不同条件（如星系结构、BH初始位置和速度）下，在一个典型的z = 10星系中形成的M_BH = 100M_sun BH的吸积率。我们模拟星系重子含量，并遵循BH轨道和吸积历史3亿年（时间跨度10 > z > 7），假设辐射调节的吸积模型由Park & Ricotti（2013）。我们发现，在我们的模型范围内，BH种子不能增长超过30%，这表明光种子模型的吸积不足以解释高z SMBH。我们还计算了这种吸积恒星BH人口在（0.5，8）keV波段的X射线辐射，并发现它可比的高质量X射线双星产生的。这项研究表明，早期的BH，在宇宙黎明的星系际介质的X射线预热，可能会留下一个特定的签名HI 21厘米线功率谱可能与SKA检测。
2018-07-16 astro-ph.GA
Early-type Dwarf Galaxies in the Local Universe. Evidence of Ex-situ Growth
我们报告了一个罕见的早期型矮星系（dE），SDSS J125651.47+163024.2（以下简称dE 1256）的发现，具有潮汐特征，这可能是由一个更小的矮星系吸积建立的。dE 1256位于室女星系团的外围，几乎是一个孤立的环境。详细的形态学研究表明，吸积的恒星星族主要沉积在dE 1256的外部，那里的潮汐尾最突出。dE 1256的内部可以用一个简单的Sérsic函数来模拟，其指数n = 0.63，半光半径R $_{h}$ = 0.6 kpc，但相比之下，整个星系的大小为R $_{h}$ = 1.2 kpc。假设观测到的两个成分，内Sérsic和外潮汐尾残余，分别代表宿主星系和吸积矮星系的恒星星族，计算出宿主星系和假定吸积矮星系之间的质量比为5：1。我们认为，虽然吸积只占总恒星星族的20%，但dE 1256的大小通过吸积事件增长了两倍。我们的研究结果首次提供了强有力的观测证据，证明dE正在经历两阶段的增长，这是大质量星系的常见现象。
2022-12-07 astro-ph.GA
The Soltan argument at $z=6$: UV-luminous quasars contribute less than 10% to early black hole mass growth
通过结合恒星质量函数和JWST标度关系，证明$z>6$处紫外明亮类星体对SMBH质量增长贡献不足10%，增长主要发生在遮蔽系统中，并预测大量遮蔽低质量类星体。
2025-01-24 astro-ph.GA
Late growth of early-type galaxies in low-z massive clusters
我们用$z< 0.1$的$M_{200}\geq 10^{14}~ M_\odot$研究了位于48个低z规则星系团中的936个早型星系。我们研究ETGs的浓度指数，半径和颜色梯度的变化作为其恒星质量和轨迹的函数在投影相空间（PPS）的集群。我们的目的是了解环境的影响，根据时间的增长ETGs的落入到他们的主机集群。我们的分析表明，浓度指数$C$和$M_{\ast} \approx 2\times 10^{11} ~M_\odot \equiv \tilde{M}_{\ast}$周围的颜色梯度的行为发生了显着变化。质量小于$ \tilde{M}_{\ast}$的物体在PPS的所有区域中呈现$C$与$M_{\ast}$的轻微增长，具有负的且近似恒定的颜色梯度。质量大于$ \tilde{M}_{\ast}$的物体呈现出$C$与$M_{\ast}$的略微减小，颜色梯度变得不那么负并且接近零。我们还发现，对象更大规模的比$ \tilde{M}_{\ast}$，在所有的PPS地区，有较小的$R_{90}$为一个给定的$R_{50}$，这表明在这些对象的较小的外部增长，甚至收缩可能是由于潮汐剥离。最后，我们估计不同的暗物质分数的星系在不同地区的PPS，与古老的卫星具有最大的分数，$f_{DM}\approx$ 65%。这些结果有利于集群ETG经历环境影响的情况下，他们保持的时间越长，更深入到他们所…
2023-02-08 astro-ph.GA
Small hosts, big appetites: unveiling rapid and early low-mass black hole growth in cosmological zoom-in simulations of dwarf galaxies
Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文学研究所）；Kavli Institute for Cosmology, Cambridge, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Centre for Astrophysics Research, Department of Physics, Astronomy and Mathematics, University of Hertfordshire（赫特福德大学物理、天文与数学系天体物理研究中心）；Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）
该研究通过高分辨率宇宙放大模拟揭示矮星系中快速且早期低质量黑洞增长，发现AGN反馈导致早期快速熄灭，并指出本地熄灭矮星系中休眠黑洞可能源于高红移JWST观测的黑洞。
2026-09-22 astro-ph.GA
The VIRUS-dE Survey I: Stars in dwarf elliptical galaxies - 3D dynamics and radially resolved stellar initial mass functions
本研究通过高光谱分辨率积分场观测与轨道叠加建模，分析室女座不同环境下矮椭圆星系的3D动力学与恒星初始质量函数，揭示其恒星形成历史、角动量特征与初始条件的关联。
2024-09-16 astro-ph.GA
ECO and RESOLVE: Galaxy Disk Growth in Environmental Context
我们研究星系环境和星系属性之间的关系与磁盘（再）增长，考虑到两个高度完整的样本，大约重子质量限制到高质量矮星系制度，环境COontext（ECO）目录（数据发布在此）和B-学期区域的REsolved光谱的本地卷（RESOLVE）调查。我们量化的星系环境，使用组识别和平滑的星系密度场的方法。我们使用肉眼和定量形态分类加上原子气体含量测量和估计。我们发现，蓝色早型（E/S 0）星系、气体主导星系和紫外亮盘宿主星系在团晕质量~10^11.5 Msun以下都变得明显更常见，这意味着这种低团晕质量区域可能是显著盘生长活动的首选区域。我们还发现，蓝色早型和蓝色晚型星系居住在环境中类似的组晕质量在固定的重子质量，与蓝色早型可以再生晚型磁盘的情况相一致。事实上，我们发现，不同星系类所居住的典型群晕质量的唯一显着差异是不同颜色的卫星星系，在固定的重子质量下，红色早期和晚期类型比蓝色早期和晚期类型具有更高的典型群晕质量。更一般地说，我们认为，传统的形态-环境关系（即，密度更大的环境往往有更多的早期类型）可以在很大程度上归因于中心星系的形态-星系质量关系和卫星星系的颜色-环境关系。
2015-10-19 astro-ph.GA
Supernova dust formation and the grain growth in the early universe: The critical metallicity for low-mass star formation
我们研究了早期宇宙中低质量第二代恒星的形成条件。有人提出，尘埃热辐射导致的气体冷却可以触发低金属量恒星形成气体云的碎裂。为了确定尘埃冷却导致低质量恒星形成的临界条件，我们用单区半解析坍缩模型跟踪坍缩云的热演化。早期的研究假设了局部宇宙中的尘埃量，其中所有的耐火元素都耗尽到晶粒上，和/或假设气体坍缩期间的尘埃量恒定。在本文中，我们采用早期超新星尘埃形成和破坏的模型，推导出现实的尘埃成分和大小分布的多个物种作为我们的崩溃计算的初始条件。我们还跟踪了气相中重元素在尘埃颗粒上的吸积，即，在气体收缩期间的晶粒生长。我们发现，晶粒生长很好地改变了云的碎裂属性，这仍然没有接近本地宇宙中的值。临界条件可由气相金属丰度Zcr和气相金属在颗粒上的初始消耗效率fdep，0或粉尘与金属的质量比表示为（Zcr/10^{-5.5} Zsun）=（fdep，0/0.18）^{-0.44}，在Zcr = [0.06--3.2 x10 ^{-5} Zsun范围内具有小的分散。我们还表明，初始粉尘成分和粒度分布是重要的，以确定Zcr。
2014-10-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Growth of Massive Disk and Early Disk Fragmentation in the Primordial Star Formation
最近的高分辨率模拟表明，在原恒星吸积小于太阳质量之前，原始原恒星周围的圆盘很容易在吸积阶段破裂。为了理解为什么引力不稳定性通常会导致这么早的碎片，我们开发了一个一维（1D）的非稳态模型的拱星盘，考虑到从吸积信封的质量供应。我们还比较了模型的结果进行了三维（3D）的数值模拟与代码采用自适应网格细化。我们的模型表明，自引力盘，通过它的Toomre $Q$参数几乎是恒定的$Q \sim 1$，逐渐蔓延的磁盘是由气体从信封下降。我们进一步发现，到恒星的吸积率是一个数量级小于到磁盘的质量供应率。这种差异使得在早期的演化阶段，圆盘比原恒星更大。大部分下落的气体被用来扩展自引力盘的外部，而不是通过盘向内转移到恒星。我们发现类似的演化也发生在3D模拟中，在第一次碎片发生之前，磁盘的质量是恒星的三倍。我们的一维盘模型很好地解释了模拟中观察到的盘星质量比的演变。我们认为，这样一个巨大的磁盘的形成导致早期磁盘碎片。
2021-02-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
