矮星系中的碳增强金属贫乏恒星

我们通过一个统计性的、数据校准的宇宙学模型，研究本星系群矮星系中碳增强金属贫乏（CEMP）恒星的出现频率和起源，该模型描述了银河系及其矮卫星星系的分层形成过程。该模型自洽地解释了观测到的随矮星系光度变化的：i) CEMP恒星的出现频率和[Fe/H]范围；ii) 金属丰度分布函数；iii) 恒星形成历史。我们表明，如果原初暗弱超新星主导了早期金属增丰，那么由第一代恒星增丰的CEMP-no恒星应存在于所有矮星系中，在[Fe/H]$< -4$处具有相似的恒星数量和CEMP比例。我们证明，在给定的[Fe/H]范围内观测到碳增强恒星的概率强烈依赖于矮星系的光度，平均而言，在“经典”的类玉夫座矮椭球星系（$P\leq 0.02$）中，该概率比最不发光的最暗超矮星系（$P \approx 0.1$）低一个数量级。此外，我们解释了为什么在经典矮椭球星系中寻找[Fe/H]$\approx -2$处的CEMP-no恒星可能比在最暗超矮星系中更容易。这些是[Fe/H]$<-3$处恒星比例随星系光度剧烈变化的结果：对于$L<10^5L_{\odot}$的星系，该比例$\geq 40\%$，而对于$L>10^{7}L_{\odot}$的星系，该比例$\leq 0.2\%$。我们给出了矮星系中低铁尾部和CEMP恒星比例的模型预测，特别关注玉夫座矮椭球星系，这些预测可用于揭示第一代恒星的性质。