最贫金属阻尼莱曼-α系统的发现
宇宙学与河外天体物理
2017-01-13 v1 星系天体物理
摘要
我们报道了基于凯克HIRES光谱仪观测所发现并分析的目前已知最贫金属的阻尼莱曼-α(DLA)系统。该系统的金属匮乏仅允许确定三种元素丰度：[C/H] = -3.43 +/- 0.06、[O/H] = -3.05 +/- 0.05、[Si/H] = -3.21 +/- 0.05，以及铁丰度的上限：[Fe/H] < -2.81。该DLA是目前已知具有可探测金属的最贫碳环境之一。通过将此DLA的丰度模式与无金属核合成的详细模型比较，我们发现该气体的化学特征与一颗20.5 M_sun无金属恒星作为核坍缩超新星结束其生命所产生的产额一致；我们测量的丰度与对不稳定超新星的产额不一致。对前身星第三星族(Population III)恒星质量的如此严格限制得益于良好确定的C/O比，我们表明当超新星爆炸的动能 E_exp > 1.5x10^51 erg 时，该比值几乎单调依赖于前身星质量。我们发现此处呈现的DLA刚刚跨越了临界“转变判别”阈值，使得DLA气体现在适合低质量恒星形成。我们还在近期模型的背景下讨论了该系统的化学，这些模型表明一些最贫金属DLA是“第一代星系”的前身，并且是超暗矮星系的祖先。
引用
@article{arxiv.1701.03103,
title = {Discovery of the most metal-poor damped Lyman-alpha system},
author = {Ryan Cooke and Max Pettini and Charles C. Steidel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03103},
year = {2017}
}
备注
10 pages, 5 figures, Accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society