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求解铁及其他化学元素延迟产生的详细化学演化的简单通用方法

星系天体物理 2017-01-18 v2

摘要

我们提出了一种求解星系化学演化的理论方法,该方法假设大质量恒星恢复的化学元素满足瞬时循环近似,并采用延迟时间分布形式来处理 Ia 型超新星的延迟化学增丰。星系气体质量组装历史,连同假设的恒星产率和初始质量函数,构成了该方法的起点。我们推导了一个简单且通用的方程,该方程将星系气体吸积历史和恒星形成历史的 Laplace 变换紧密联系起来,可用于简化在假设线性 Schmidt-Kennicutt 定律的星系演化模型中获取这些量的问题。我们发现,一旦根据我们的假设重建了星系恒星形成历史,化学元素 XX 演化的微分方程便可用经典方法求解。我们将模型应用于再现太阳邻域观测到的 [O/Fe] 和 [Si/Fe] 随 [Fe/H] 变化的化学丰度模式,假设气体具有衰减指数内落率以及 Ia 型超新星的不同延迟时间分布;我们还探索了假设非线性 Schmidt-Kennicutt 定律(幂律指数为 k=1.4k=1.4)的影响。尽管是近似的,我们得出结论:采用 Ia 型超新星单简并星模型的我们的模型与观测数据集的一致性最好。我们的方法可供其他互补的星系恒星族群合成模型使用,以预测星系的化学演化。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.08469,
  title  = {A simple and general method for solving detailed chemical evolution with delayed production of iron and other chemical elements},
  author = {Fiorenzo Vincenzo and Francesca Matteucci and Emanuele Spitoni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.08469},
  year   = {2017}
}

备注

9 pages, 4 figures. Accepted for publication in MNRAS