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超暗矮星系的化学演化:检验 IGIMF

星系天体物理 2020-02-28 v2

摘要

我们检验了积分星系初始质量函数(IGIMF)对 16 个超暗矮(UFD)星系化学演化的影响,并详细讨论了其中三个星系的结果:Boötes I、Boötes II 和 Canes Venatici I,它们被视为最小和最大 UFD 的原型。这些天体具有非常小的恒星质量(103104M\sim 10^3-10^4 \mathrm{M_{\odot}})和相当低的金属丰度([Fe/H]<1.0<-1.0 dex)。我们考虑了四个观测约束:当前恒星质量、[α\alpha/Fe] 与 [Fe/H] 的关系、恒星金属丰度分布函数以及累积恒星形成历史。我们的模型详细追踪了多种化学元素(H、He、α\alpha 元素和 Fe)的演化。我们考虑了详细的核合成过程和气体流动(流入和流出)。我们的结果表明,IGIMF 与模型预测的这些星系极低的恒星形成率(104106 Myr1\sim 10^{-4}-10^{-6}\ \mathrm{M_{\odot}yr^{-1}})相结合,无法重现主要的化学性质,因为它意味着可忽略不计的核心坍缩超新星甚至 Ia 型超新星数量,而这些是星系最重要的污染源。另一方面,恒定的经典 Salpeter IMF 与数据吻合得最好,但我们不能排除 IGIMF 的其他表述形式可能重现这些星系的性质。与银河系数据比较,我们认为 UFD 可能不是整个银河系晕的构建基石,尽管需要更多数据才能得出更确切的结论。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.08450,
  title  = {Chemical evolution of ultra-faint dwarf galaxies: testing the IGIMF},
  author = {E. Lacchin and F. Matteucci and F. Vincenzo and M. Palla},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.08450},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS