不同质量和哈勃类型的盘星系中分子氢的形成与演化
星系天体物理
2017-03-08 v1
摘要
我们利用包含尘埃颗粒上 H2 形成以及星际介质 (ISM) 中尘埃增长与破坏的化学动力学模拟，研究了孤立和相互作用的不同质量及哈勃类型的盘星系中分子氢 (H2) 的物理性质。我们特别关注 H2 气体质量分数 (f_H2)、HI 和 H2 的空间分布以及局部 H2 标度关系对初始晕质量 (M_h)、重子分数 (f_bary)、气体质量分数 (f_g) 和哈勃类型的依赖性。主要结果如下：具有较高 M_h、f_bary 和 f_g 的盘星系，其最终 f_H2 可能更大。一些 M_h 小于 10^10 M_sun 的低质量盘模型显示出极低的 f_H2，因此即使初始 f_g 很大 (>0.9)，也几乎没有恒星形成。巨大的星系核球会严重抑制尘埃颗粒上从 HI 形成 H2 的过程，而强烈的恒星棒不仅能增强 f_H2，还负责形成以 H2 为主的中心环。H2 的投影径向分布比 HI 显著更紧凑，且在 MW 型盘模型中，模拟的 H2 与 HI 比率 (R_mol) 的径向轮廓大致遵循 R^-1.5。星系相互作用可显著增加盘星系中的 f_H2 和 H2 总质量。星系中 H2 的局部表面质量密度可与尘埃的局部表面质量密度相关联。模拟的盘星系能够很好地复现观测到的 R_mol 与气体压力之间的相关性 (R_mol ~ P_g^0.92)。
引用
@article{arxiv.1407.6468,
title = {Formation and evolution of molecular hydrogen in disk galaxies with different masses and Hubble types},
author = {Kenji Bekki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.6468},
year = {2017}
}
备注
27 pages, 19 figures, accepted for the publication in MNRAS