二维化学演化模型 II：多重旋臂结构对 O、Eu、Fe 与 Ba 丰度梯度的影响
星系天体物理
2023-12-20 v1
摘要
根据观测与数值模拟，银河系可能展现出具有多重图样速度的若干旋臂模式，其中较慢的图样位于更大的银心距离处。我们的目标是量化旋臂对银河系盘内氧、铁以及首次对中子俘获元素（铕和钡）化学丰度方位角变化的影响。我们采用了一个基于具有不同图样速度的多重旋臂模式的模型。所得模型是先前二维化学演化模型的更新版本。我们在二维银河系盘化学演化模型中应用了新的旋臂解析公式，探索了旋臂结构由具有不同图样速度和空间范围的区块重叠而成的可能性。预测的丰度梯度的方位角变化取决于所考虑的化学元素。在短时标上合成的元素（即本研究中的氧和铕）表现出更大的丰度涨落。事实上，对于寿命较短的前身星，释放入星际介质（ISM）的化学元素完美地追踪了受旋臂穿扰影响的恒星形成。由我们具有多重旋臂模式的化学演化模型预测的恒星形成率图呈现出弧形与旋臂，与多种示踪体（年轻的上主序星、造父变星以及低径向作用恒星的分布）所揭示的相吻合。最后，如果在最近期图样速度在所有半径处均与银河系旋转曲线相匹配，则我们模型的预测与从 Gaia DR3 GSP-Spec [M/H] 丰度比分析中显现的方位角变化吻合良好。
引用
@article{arxiv.2310.11504,
title = {2D chemical evolution models II. Effects of multiple spiral arm patterns on O, Eu, Fe and Ba abundance gradients},
author = {E. Spitoni and G. Cescutti and A. Recio-Blanco and I. Minchev and E. Poggio and P. A. Palicio and F. Matteucci and S. Peirani and M. Barbillon and A. Vasini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.11504},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics (A&A), 18 pages, 17 figures