基于宇宙学流体动力学模拟的星系中 N/O 比演化

我们研究了气相 O/H 和 N/O 丰度的红移演化，包括（i）单个空间分辨星系内各 ISM 区域，以及（ii）许多未分辨星系整体 ISM 平均丰度的情况。我们利用一个包含详细化学增丰的宇宙学流体动力学模拟，其恰当考虑了星系中 O 和 N 的各类不同恒星核合成来源。我们在模拟中识别出 $33$ 个星系，它们位于维里质量范围 $10^{11}\le M_{\text{DM}} \le 10^{13}\,\text{M}_{\odot}$ 的暗物质晕中，并重建了它们随红移的演化。对于局域和全局测量，观测到的高 O/H 下 N/O 增加趋势可分别解释为：（i）星系星际介质中已形成的金属丰度梯度的结果，其中最内区星系区域具有最高的 O/H 丰度和最高的 N/O 比；（ii）星系在宇宙时期演化所遵循的潜在平均质量-金属丰度关系的结果，其中——在任何红移下——质量较小的星系比较高质量的星系具有更低的平均 O/H 和 N/O 比。我们未发现对环境的强烈依赖。对于局域和全局关系，预测的 N/O–O/H 关系源于恒星中 N mostly 为次级起源。我们还预测星系星际介质中的 O/H 和 N/O 梯度随红移逐渐变平，平均 N/O 比与星系恒星形成历史严格耦合。由于 N 的产生强烈依赖于 O 丰度，无论是考虑许多未分辨星系放在一起的平均丰度，还是单个空间分辨星系内的许多丰度测量，我们都获得了 N/O–O/H 丰度图的普适关系。