对氮核合成的经验约束

通过将 N 增丰纳入我们先前开发并经验校准的多区域星系化学演化模型，我们推导了对氮核合成产量的经验约束。我们采用来自大质量星的与金属丰度无关的（“初级”）N 产量，以及来自 AGB 星的与金属丰度相关的（“次级”）N 产量。在我们的模型中，星系径向区域并非沿观测到的 [N/O]-[O/H] 关系演化，而是首先在 [N/O] 大致恒定的情况下增加 [O/H]，随后通过次级 N 产生在 [N/O] 上向上移动。至 $t\approx5$ Gyr 时，模型趋近于一个平衡的 [N/O]-[O/H] 关系，该关系追踪径向氧梯度。如果我们采用 IMF 平均的大质量星产量 $y_\text{N}^\text{CC}=3.6\times10^{-4}$（与快速旋转前身星的预测一致），以及与质量和金属丰度呈线性的 AGB 分数产量 $y_\text{N}^\text{AGB}=(9\times10^{-4})(M_*/M_\odot)(Z_*/Z_\odot)$，我们发现其与河外星系系统中观测到的 [N/O]-[O/H] 趋势吻合良好。该模型重现了 APOGEE 巡天中银河系恒星发现的 [N/O]-[O/H] 关系，并且重现了（尽管不完美）恒星 [N/O] 随年龄与 [O/Fe] 的趋势。与金属丰度相关的产量在塑造气相 [N/O]-[O/H] 关系中起主导作用，但匹配 APOGEE 恒星年龄与 [O/Fe] 趋势需要 AGB 时间延迟。如果我们在恒星形成率中加入约 40% 的振荡，模型便能重现 MaNGA 在外部星系中观测到的气相 [N/O] 与 [O/H] 之间的散布。我们还使用已发表的 AGB 产量构建了模型，并检验了它们的经验成功与不足。对于我们考虑的所有 AGB 产量，简单星族在仅约 250 Myr 后便释放了一半的 N。