各向异性AGN外流与星系际介质增丰. II. 金属丰度
宇宙学与河外天体物理
2015-05-20 v1 高能天体物理现象
摘要
我们在宇宙学背景下研究了AGN外流在用金属增丰IGM方面的大尺度影响。我们将大尺度结构形成的宇宙学模拟与详细的金属增丰模型相结合，在该模型中，外流沿最小阻力方向各向异性地膨胀，将金属分布到IGM中。外流携带的金属由两个独立的恒星种群产生：位于中心AGN附近的恒星，以及位于更大范围星系内的恒星。使用该算法，我们在Lambda-CDM宇宙中执行了一系列5次模拟，研究了AGN驱动的外流在尺寸为(128/h Mpc)^3的宇宙学体积中的传播，并分析了由此产生的IGM金属增丰。我们发现，IGM中产生的金属丰度主要由辐射光度L > 10^9 L_sun的AGN主导，而10^8 < L / L_sun < 10^9的源贡献微乎其微。我们的模拟在z = 5.5时产生了-5的平均IGM金属丰度[O/H]，随后逐渐上升，并在z = 2到z = 0之间保持相对平坦，值为[O/H] = -2.8。发现由AGN驱动的外流从AGN宿主星系中喷射出的金属使IGM增丰至观测值的> 10 - 20%，该数值取决于红移。增丰的IGM体积分数在z > 3时很小，然后在z = 0时迅速上升至以下值：6 - 10%的体积增丰至[O/H] > -2.5，14 - 24%的体积增丰至[O/H] > -3，34 - 45%的体积增丰至[O/H] > -4。在z > 2时，存在诱导增丰的梯度，金属丰度随IGM密度的增加而降低，将低密度IGM增丰至更高的金属丰度，这一趋势随着外流各向异性的增加而更加显著。这可以解释在z = 3 - 4时观测到的金属增丰的低密度IGM。
引用
@article{arxiv.1011.2509,
title = {Anisotropic AGN Outflows and Enrichment of the Intergalactic Medium. II. Metallicity},
author = {Paramita Barai and Hugo Martel and Joel Germain},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.2509},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 12 figures, submitted