星系质量、金属丰度、半径与恒星形成率
宇宙学与河外天体物理
2015-05-30 v4
摘要
利用 108,786 个斯隆数字巡天(SDSS)低红移星系,我们主要在星系中心区域考察了星系质量、金属丰度、半径与恒星形成率之间的关系。我们将样本所覆盖的红移范围 0.07<z<0.3 划分为三个较窄的红移区间以及三组径向尺度。我们表明,对于 72% 的星系,其观测气体金属丰度 Zx 与以下条件一致:(i) 通过金属丰度为 Zi = 0.125x10^-3 +/- 1.25x10^-3 的气体以间歇性吸积方式进行恒星形成的定量物理关系;(ii) 在恒星形成开始之前,吸积气体与原生气体的充分混合;(iii) 恒星形成率(SFR)正比于吸积质量率 Mi 的 3/2 次幂;(iv) 不发生恒星形成的间歇性静止阶段,在此期间星系中的原生气体表现出特征性的升高气体金属丰度 Z0,该值依赖于星系质量 M* 以及恒星质量与原生气体质量的特征比值 Mg。我们样本中大多数(若非全部)M* < 2.0x10^10 太阳质量的恒星形成星系,以及许多 M* > 2.0x10^10 太阳质量且半径较大的星系,似乎由吸积供能。较小的高质量星系具有较高的 Zx 和较高的恒星形成率,表现出更为复杂的行为。一个用于描述吸积物理的 mean-field-theory 玩具模型能够解释 SFR \propto Mi^(3/2) 关系,并使我们能够估算穿越 SDSS 星系可能嵌入的暗物质晕的团块状重子物质的平均密度与速度。
引用
@article{arxiv.1110.5862,
title = {Galaxy Mass, Metallicity, Radius and Star Formation Rates},
author = {Drew Brisbin and Martin Harwit},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.5862},
year = {2015}
}
备注
34 pages plus bibliography and supplementary figures, 3 main figures, 131 supplementary online figures, ascii data tables available