星际介质的早期富集及其对星系形成的反馈
天体物理学
2009-11-07 v2
摘要
超新星驱动的早期星系喷流可能对星际介质(IGM)的动力学和化学结构产生显著影响。我们利用三维蒙特卡洛宇宙实现模型追踪金属富集喷流的时间演化及其对星系形成的反馈。我们发现,在仅包含可通过原子过渡冷却的模型中,至多有 30% 的 IGM 体积被富集到超过 10⁻³ 太阳金属量的值。大部分富集发生在较早时期(5 < z < 12),导致质量平均宇宙金属度在 10⁻³ 至 10⁻¹·⁵ 太阳之间。仅包含通过 H₂ 线发射冷却的第三种人口(Population III)对象的加入对这些结果影响不大:仅将平均金属度和覆盖因子最多提高 1.4 倍,并将富集时代的黎明 redshift 移至约为 14。因此,喷流驱动的富集可能是不完整且惰性的,偏向于靠近活跃星际暴风星系本身的区域。采用 10% 星形成效率的模型能够较好地再现 Songaila (2001) 从低列密度 Lyα 林业中推导出的近常数(2 < z < 5,Z ≈ 3.5×10⁻⁴ 太阳)金属度,这是金属损失从更大星系中效率下降的结果。最后,我们表明 IGM 富集与星系邻近扰动从 baryons 中进行的 ram-pressure 剥离密切相关。这导致至少 20% 的矮星系在质量范围 10⁸·⁵ 至 10⁹·⁵ 太阳(在所有覆盖因子大于 2% 的模型中)以及在最受观察偏好的模型中约 50% 的矮星系被抑制。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0201463,
title = {Early Enrichment of the Intergalactic Medium and its Feedback on Galaxy Formation},
author = {Evan Scannapieco and Andrea Ferrara and Piero Madau},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0201463},
year = {2009}
}
备注
8 pages, 5 figures, accepted to ApJ