천문·천체물리
Pop III 원시별 성장의 복사 피드백: HI 차폐와 HII 영역 갇힘 현상 시뮬레이션
Popsicle 프로젝트 연구팀이 복사·난류·자기장을 자체정합적으로 결합한 복사-자기유체역학 시뮬레이션으로 원시별(Pop III) 원시성의 약 50 kyr에 걸친 장기 성장을 추적한 결과를 발표했다. HI 차폐가 없으면 라이먼-베르너(LW) 복사 피드백이 강착을 억제해 결국 중단시키지만, 차폐가 있으면 원시성 주변의 높은 기둥밀도가 LW 피드백을 크게 약화시키며 특히 극 방향에서는 H2 자체 차폐만으로 부족한 영역까지 중성수소가 LW 복사를 완전히 차단했다. 이로 인해 원시성 주변 가스 온도가 낮아지고 강착률이 높아져 최종 항성 질량이 차폐를 고려하지 않은 모델보다 커졌다. HII 영역은 싱크 강착 반경(75 AU)에서 약 100 AU 바깥까지만 확장된 채 갇혀 있었는데, 중력적으로 속박된 고밀도 가스가 높은 재결합률을 유지해 압력에 의한 지속적 돌파를 막았기 때문이다. 연구팀은 이 결과가 원시별의 초기질량함수(IMF)와 초기 항성종족의 피드백 영향에 갖는 함의를 논의했다.
arXiv astro-ph.GA (은하)