化学富集亚网格模型：用于宇宙学模拟

我们介绍了用于星际核合、恒星质量损失以及湍流扩散的 COLIBRE 亚网格模型模块，用于宇宙学流体动力学模拟星系形成。COLIBRE 模型了多相星际介质的热力学演化、尘埃颗粒、星形成以及恒星和鳄形象征反馈。本工作聚焦于化学富集模型。我们跟踪 12 种化学元素的演变，这些元素由广泛的核合通道产生，包括核心坍缩超新星和恒星风、类型 I 超新星，以及渐远巨星 (AGB) 星。通过 AGB 星、中子星合并、常见包膜超新星和坍星来建模 $s$- 和 $r$- 过程元素的富集。我们呈现了一个来自文献的更新版恒星产率汇编，随本工作一同发布。通过湍流扩散过程实现小尺度元素混合。尽管扩散对基本集成星系属性影响最小，但它会降低气相金属质量关系的斜率，而与不包括扩散的模拟相比。单个恒星粒子元素比率的分布对扩散较为敏感，但仅在低金属度 ($Z \lesssim 10^{-1}\,\rm{Z}_\odot$) 时才显现。该模型通过 $z=0$ 结果测试，主要为 (25 Mpc)$^3$ 体积的宇宙学模拟，表明与来自 APOGEE 调查的牛津星际 abundance trend 基本一致。该模型也再现了来自 SDSS、ATLAS-3D 和本地星团的 $\alpha$ 元素增强关系。