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超新星能否淬灭高红移星系中的恒星形成?

星系天体物理 2023-10-06 v1

摘要

JWST 提供了直接研究调节早期星系中恒星形成(SF)的反馈过程的独特机会。迄今探测到的两个 z>5z>5 宁静系统(JADES-GS-z7-01-QU 和 MACS0417-z5BBG)显示出最近的星暴,此后 SF 被抑制。为澄清此类淬灭是否由超新星(SN)反馈引起,我们建立了一个最小物理模型。我们推导了在红移 zz、气体金属丰度 ZZ、位于质量 MhM_h 晕中的星系内,持续时间间隔 Δtb\Delta t_{b} 所需淬灭 SF 的最小恒星形成率 SFRmin\rm SFR_{min} 的条件。我们发现较低的 (z,Z,Mh)(z, Z, M_h) 系统更易被淬灭。我们将该条件应用于 JADES-GS-z7-01-QU(z=7.3z=7.3M=108.6MM_\star=10^{8.6} M_\odot)和 MACS0417-z5BBG(z=5.2z=5.2M=107.6MM_\star=10^{7.6} M_\odot),发现 SN 反馈在很大程度上无法重现观测到的被淬灭的 SF 历史。作为替代,我们提出 SF 被两星系的高比 SF(分别为 43 和 25 Gyr1^{-1})所维持的辐射驱动含尘外流迅速抑制。我们的模型提供了解释星暴后星系 SF 历史并从即将到来的 JWST 数据中揭示淬灭机制的简单工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.03065,
  title  = {Can supernovae quench star formation in high-$z$ galaxies?},
  author = {Viola Gelli and Stefania Salvadori and Andrea Ferrara and Andrea Pallottini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.03065},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 5 figures, sumbitted to ApJ