IllustrisTNG 中的极端金属丰度矮星系

将极端金属贫乏矮星系 (XMDs) 作为高红移原星系的邻近类比物正因近期 JWST 对这些原星系的观测研究而重新引起关注。然而，$z\sim0$ 处存在未富集星系群体这一事实引发了关于此类具有原始气体储库的星系如何形成的根本性问题。为回答这些问题，我们在 IllustrisTNG 模拟中研究 XMDs。我们发现 $z=0$ 处的 XMDs 并非第一代星系的遗迹，而是过去几十亿年间经历气相金属丰度急剧下降约 0.3 dex 的矮星系。我们研究了金属丰度下降的可能原因，包括高气体比例、外流效率、流入/流出速率、独特环境、原始流入金属丰度以及流入与恒星形成率 (SFR) 的相互作用。在其中，我们发现由流入所经历的累积区域恒星形成率参数化的流入/流出相互作用与矮星系金属丰度和 XMD 形成具有最强的相关性。换句话说，在从星系周介质吸积到恒星形成启动之间的短时间内气体富集效率低下，是模拟中 XMD 形成的最重要原因。在观测上，我们识别出 XMDs 与非 XMDs 之间恒星形成历史的差异（XMDs 在 1-5 Gyr 时间尺度上恒星形成率显著降低）以及星系尺寸的差异（XMDs 具有更延展的年轻恒星族），作为两个群体之间的主要差异。这些结果强调了流入富集效率作为矮星系金属丰度可能驱动因素的重要性。