星系原子与分子气体含量的演化
宇宙学与河外天体物理
2015-06-17 v3
摘要
我们在星系形成的半解析模型中研究了星系中原子气体和分子气体的演化，该模型包含了对星系盘中冷气体划分为原子相、分子相和电离相的新建模。我们采用了两种分子形成情景：一种基于压强，另一种基于金属丰度。我们发现这两种方案都成功复现了本地星系中 HI 和 H2 的气体分数及气体与恒星质量比，以及红移 z<2 范围内的 HI 和 H2 盘尺寸。我们与本地观测到的 HI 和 H2 质量函数达成了良好一致，尽管两种方案都略微高估了 HI 质量函数的低质量端。我们的两个模型均预测，在红移 z < 2.0 时，HI 质量函数的高质量端保持几乎恒定。与基于压强的方案相比，基于金属丰度的方案在所探测的整个红移范围内产生了更高的冷气体宇宙密度和更低的宇宙 H2 分数。两种方案在 HI 质量函数和宇宙密度上的这些显著差异是由 residing 在低质量晕（log (Mvir/Msun) < 10）中的低质量星系（log (M*/Msun) < 7）驱动的。两种方案均预测星系气体分数在 z ~ 6-3 期间保持较高，并在较低红移处迅速下降。星系 H2 分数显示出类似趋势，但下降得更为迅速。我们提供了星系 CO J = 1-0 光度的预测值，这将可直接与亚毫米和射电仪器的观测结果进行比较。
引用
@article{arxiv.1308.6764,
title = {Evolution of the atomic and molecular gas content of galaxies},
author = {Gergo Popping and Rachel S. Somerville and Scott C. Trager},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.6764},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 17 figures, accepted for publication in MNRAS. For a high resolution version see http://www.astro.rug.nl/~gpopp/popping.samgas.pdf