类星体中的元素丰度：高红移下的恒星形成与星系核演化
天体物理学
2009-10-31 v1
摘要
类星体（或QSO）的元素丰度为高红移恒星形成和星系演化提供了独特的探针。来自发射线和内禀吸收线的证据日益增多，表明类星体环境在红移>4时具有大致太阳或更高的金属丰度。其范围尚不十分清楚，但太阳丰度到数倍太阳丰度似乎是典型的。还有证据表明，更明亮的天体具有更高的金属丰度，并且与太阳比值相比，N/C和Fe/α丰度普遍增强。这些结果将类星体与剧烈的、高红移的恒星形成联系起来——这与大质量星系核或致密原星系团的早期演化相一致。然而，类星体提供了新的约束条件。例如：1）大部分增丰和恒星形成必须发生在类星体“开启”或变得可观测之前，至少在最高红移处，时间尺度约为<1 Gyr。2）Fe/α增强的初步结果表明，首次局部恒星形成开始于类星体纪元之前至少约1 Gyr。3）恒星形成最终必须是大规模的，以达到高金属丰度，即当地气体的相当大一部分必须转化为恒星和恒星残骸。确切的比例取决于初始质量函数（IMF）的形状。4）推导出的最高金属丰度要求IMF比太阳邻域的IMF更偏向大质量恒星。5）高金属丰度还要求深引力势。通过与低红移星系中众所周知的质-金属丰度关系类比，富金属类星体应存在于质量（或束缚紧密程度）至少与我们银河系相当的星系（或原星系）中。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9904223,
title = {Elemental Abundances in QSOs: Star Formation and Galactic Nuclear Evolution at High Redshifts},
author = {Fred Hamann and Gary Ferland},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9904223},
year = {2009}
}
备注
To appear in the 1999 Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 47 pages, 13 figures (3-6 and 12 not embedded)