GN-z11 的一个模型：形成中的星系核与超致密矮星系中的顶端重恒星初始质量函数
星系天体物理
2023-08-09 v1
摘要
近期对 z=10.6 星系 GN-z11 的 JWST 观测揭示了非常高的气相氮丰度（高于太阳值四倍以上）、非常小的半光半径（约 60 pc）以及相对于其尺寸很大的恒星质量（M_s ~ 10^9 M_sun）。我们认为该天体是形成中的星系核或超致密矮星系，而非原球状星团，并由此利用单区化学演化模型研究其化学丰度模式。模型的主要结果如下。观测到的 log (N/O) > -0.24、log (C/O)>-0.78 和 12+log (O/H) ~ 7.8 可由具有极短恒星形成时标（< 10^7 yr）和顶端重恒星初始质量函数（IMFs）的模型自洽再现。所采用的没有大质量（m>25 M_sun）核坍缩超新星（CCSNe）化学增丰的假设对于再现高气相 log (N/O) 也很重要，因为此类 CCSNe 会降低被 OB 和 Wolf-Rayet 星污染气体的高 log (N/O)。GN-z11 可拥有显著比例（>0.5）的富氮（[N/Fe]>0.5）恒星，这意味着银河系内区与巨椭圆星系的富氮恒星种群和具有高气相 log (N/O) 的高红移天体（如 GN-z11）之间可能存在联系。
引用
@article{arxiv.2307.15306,
title = {A model for GN-z11: top-heavy stellar initial mass functions in forming galactic nuclei and ultra-compact dwarfs},
author = {Kenji Bekki and Takuji Tsujimoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.15306},
year = {2023}
}
备注
5 pages, 3 figures, accepted for publication in MNRAS (Letters)