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基本金属丰度关系是否随红移演化?I:偏离质量-金属丰度关系的偏移量与恒星形成率的相关性

星系天体物理 2024-05-13 v2

摘要

质量-金属丰度关系(MZR)的离散度与星系的恒星形成率(SFR)存在相关性。在 z2.5z\lesssim2.5 处缺乏相关离散度演化的证据,使得许多人将质量、金属丰度和 SFR 之间的关系称为基本金属丰度关系(FMR)。然而,最近的高红移(z>3)JWST 观测挑战了 FMR 的基本(即红移不变)性质。在这项工作中,我们展示了宇宙学模拟 Illustris、IllustrisTNG 和 EAGLE 都预测了 MZR 的离散度对 SFR 具有二次依赖性,直至 z=8z=8。我们引入了“强”FMR 的概念,即相关离散度的强度不随时间演化;以及“弱”FMR,即存在一定的时间演化。我们发现所分析的每个模拟都具有弱 FMR——即与 SFR 的相关强度存在不可忽略的演化。此外,我们表明,在 z3z\gtrsim3 处,与假设强 FMR 相比,使用弱 FMR 可使离散度额外减少约 10-40%。这些结果突出了在评估 FMR 时避免粗糙的红移分箱的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.08856,
  title  = {Does the Fundamental Metallicity Relation Evolve with Redshift? I: The Correlation Between Offsets from the Mass-Metallicity Relation and Star Formation Rate},
  author = {Alex M. Garcia and Paul Torrey and Sara Ellison and Kathryn Grasha and Lars Hernquist and Henry R. M. Zovaro and Qian-Hui Chen and Z. S. Hemler and Lisa J. Kewley and Erica J. Nelson and Ruby J. Wright},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08856},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 5 figures (Figure 5 is summary). Accepted to MNRAS