プロトステラフィードバックは,宇宙で最初の星の成長を止めます

科学分野:

• コスモロジー・コスモロジーとは
• 星の天体物理学 星の天体物理学
• 計算天体物理学による天体物理学.

背景:

• 最初の星 (人口III) は,光を放射し,重元素を合成することで,初期の宇宙を変容させる上で決定的な役割を果たしました.
• これらの原始恒星の質量分布は,ガス蓄積と元恒星放射線フィードバックによって支配されていると考えられています.
• これらの過程を理解することは,初期の宇宙化学的進化と銀河系考古学の解釈の鍵です.

研究 の 目的:

• 先進的なシミュレーションを使用して,単一の原始原星の成長と進化を調査する.
• 最初の星の質量と,その形成における放射線の役割を決定する.
• シミュレーションの結果と観察的証拠,特にペア不安定性超新星シグネチャーの欠如を調和させるため.

主な方法:

• 放射線-水力学シミュレーションは,原星の進化をモデル化するために使用されました.
• シミュレーションでは,蓄積過程と原星放射線の影響を追跡しました.
• この研究は,ガス流入,星の成長,紫外線からのフィードバックの相互作用に焦点を当てた.

主要な成果:

• シミュレーションにより,星が約43の太陽質量に達したときに,原星の蓄積円盤は,その星自身の紫外線によって蒸発することが示されました.
• この自己制限フィードバックメカニズムは,原始的な恒星が巨大であったが,非常に巨大ではなかったことを示唆しています.
• その結果生じる恒星の質量範囲は,金属が少ない恒星におけるペア不安定性超新星からの観測されたシグネチャの欠如と一致する.

結論:

• 原始的な星は,おそらく太陽の43倍の質量に達し,その成長は内部放射線によって調節された.
• これらの発見は,非常に巨大な集団IIIの星の存在に疑問を投げかけます.
• シミュレートされた恒星の質量は,初期の銀河系における観測された豊富なパターン,特にペア不安定性超新星証拠の欠如の妥当な説明を提供します.