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来自紫外线和光学发射线的一致气相C/O丰度:宇宙时代化学演化的稳健尺度

星系天体物理 2025-10-01 v2

摘要

碳氧 (C/O) 丰度比是研究星形成历史的有价值轨迹,因为碳和氧的富集发生在不同的时间尺度上。然而,基于紫外线 (UV) 碰撞激发线的测量值与基于光学复合发射线的测量值可能受到来自丰度偏差因子 (ADF) 的偏差影响,该因素在氧的研究中已为人所知,但在碳的研究中尚不确定。我们present对气相C2+^{2+}/O2+^{2+}离子丰度的精确UV测量,针对四个已有光学测量的H II区,结合两组归档UV数据,以建立可靠的丰度尺度并探讨两种方法之间的偏差。我们发现,C2+^{2+}离子存在明确的ADF,与O2+^{2+}的ADF一致,假设这些离子所在的星云区域具有相似的温度结构。因此,基于UV碰撞线和光学复合发射线推导的C/O丰度在<0.1 dex的误差范围内一致,其C2+^{2+}/O2+^{2+}的偏差为0.05±0.030.05\pm0.03 dex。虽然绝对的C/H和O/H丰度受到ADF的大误差影响,但我们的结果表明,这些方法测量的C/O丰度可以可靠地进行比较。因此,我们确认了气相C/O测量的稳健性,可用于研究星系演化和星形成时间尺度,包括从JWST对高红移星系的rest-UV观测。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.03954,
  title  = {Consistent gas-phase C/O abundances from UV and optical emission lines: a robust scale for chemical evolution across cosmic time},
  author = {Paige M. Kelly and Tucker Jones and Yuguang Chen and Ryan L. Sanders and Danielle A. Berg and Peter Senchyna and Fabio Bresolin and Daniel P. Stark},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.03954},
  year   = {2025}
}