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SDSS 早期型星系的化学元素丰度比

宇宙学与河外天体物理 2015-06-03 v2

摘要

我们利用元素丰度比 [C/Fe]、[N/Fe]、[O/Fe]、[Mg/Fe]、[Ca/Fe] 和 [Ti/Fe] 作为示踪剂,讨论了约 4000 个 SDSS 早期型星系的化学增丰。我们利用了基于 MILES 恒星光谱库的 Thomas, Maraston & Johansson (2011) 的吸收线指数恒星种群模型。我们证实了之前的结果,即年龄、[Z/H] 和 [O/Fe] 比值(文献中最常表示为 [{\alpha}/Fe])随速度弥散增加。我们进一步推导出 [O/Fe]、[Mg/Fe] 和 [C/Fe] 的丰度比与速度弥散具有相同的关联,这意味着 C/Mg 和 C/O 接近太阳值。这为早期型星系的形成时间尺度和星暴成分设定了约 0.4 Gyr 的下限,这是 3Msun 恒星的寿命,因为必须达到完全的 C 增丰。[N/Fe] 与速度弥散相关,但相对于其他元素比值,其数值偏低且斜率更陡。我们没有发现 C 和 N 丰度存在任何环境依赖性,这与文献中的先前报道相反。在整个参数范围内,[Fe/H] 与速度弥散不相关,但在固定年龄下,我们发现 [Fe/H]-{\sigma} 关系存在陡峭趋势。由于更高质量的早期型星系来自 Ia 型超新星的 Fe 贡献较低,这一趋势弱于总金属丰度的类似趋势(后者在固定年龄下也显示出更陡峭的趋势)。我们发现 [Ca/Fe] 比值在整个覆盖的速度弥散范围内接近太阳值。由于离散度较大,[Ti/Fe] 的结果是试探性的,表明 Ti 遵循 Ca 的趋势。这意味着 Ia 型超新星对重 {\alpha} 元素增丰有显著贡献,并对超新星核合成和星系化学演化模型提出了严格限制。

关键词

引用

@article{arxiv.1112.0322,
  title  = {Chemical element ratios of SDSS early-type galaxies},
  author = {Jonas Johansson and Daniel Thomas and Claudia Maraston},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1112.0322},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS, 21 pages, 15 figures. Reference added and abstract updated