EDGE：超暗矮星系对金属丰度依赖初始质量函数的敏感性
星系天体物理
2022-05-03 v2 宇宙学与河外天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
受暗弱矮星系中观测到的底轻初始质量函数（IMF）启发，我们研究金属丰度依赖的IMF如何影响超暗矮星系的反馈预算与可观测量。我们用宇宙学放大流体动力学模拟建模一个低质量（≈8×10^8 M⊙）暗物质晕的演化，该模拟能分辨单个超新星爆发，并辅以基于经验驱动的IMF系统变化的子网格方案。在此框架下，在暗弱矮星系典型的低气体金属丰度下，新生恒星星族的IMF变得顶重，提高了超新星和光致电离反馈调节恒星形成的效率。这导致在固定动力学质量下，与标准IMF相比，矮星系最终恒星质量减少100倍。反馈预算的增加却被更多大质量恒星增加的金属产量所抵消，导致z=0时铁含量几乎恒定。因此，金属丰度依赖的IMF提供了一种机制，产生低质量（M⋆~10^3 M⊙）但已增丰（[Fe/H]≈-2）的场矮星系，从而开辟了一条自洽途径来填充质量-金属丰度关系最暗端的[Fe/H]平台。
引用
@article{arxiv.2107.00663,
title = {EDGE: The sensitivity of ultra-faint dwarfs to a metallicity-dependent initial mass function},
author = {Mateo Prgomet and Martin P. Rey and Eric P. Andersson and Alvaro Segovia Otero and Oscar Agertz and Florent Renaud and Andrew Pontzen and Justin I. Read},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.00663},
year = {2022}
}
备注
Matching MNRAS-accepted version. Results unchanged, added text discussion and further robustness test in Appendix