EAGLE 模拟中的星系金属丰度标度关系

我们在 Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments (EAGLE) 宇宙流体动力学模拟套件中，量化了气相与恒星金属丰度同星系全局性质（如恒星质量、晕质量、年龄和气体比例）之间的相关性。恒星质量与恒星形成 (SF) 气体金属丰度之间的相关性斜率（$M_*-Z_{\rm SF,gas}$ 关系）在一定程度上取决于分辨率，更高分辨率的运行会重现更陡的斜率。该模拟预测了非零的金属丰度演化，自 $z = 3$ 以来在 $\sim 10^9 {\rm M}_{\odot}$ 处增加了约 0.5 dex。在 $z \lesssim 5$ 时，模拟的恒星质量、金属丰度与恒星形成率之间的关系与观测到的基本金属丰度关系惊人地一致。在 $M_* \lesssim 10^{10.3} {\rm M}_{\odot}$ 且恒星质量固定的情况下，较高的金属丰度与较低的比恒星形成率、较低的气体比例以及较老的恒星族相关。另一方面，在更高的 $M_*$ 处，有迹象表明金属丰度对这些参数的依赖性出现了反转。在模拟中，与金属含量相关性最好的基本参数是气体比例。模拟的气体比例-金属丰度关系表现出微小的离散，并且自 $z = 3$ 以来没有显著演化。为了更好地理解这些相关性的起源，我们分析了一组改变反馈参数的低分辨率模拟。我们发现，模拟的 $M_*-Z_{\rm SF,gas}$ 关系的斜率在低恒星质量（$M_* \lesssim 10^{10} {\rm M}_{\odot}$）处主要由恒星反馈决定，而在高质量（$M_* \gtrsim 10^{10} {\rm M}_{\odot}$）处由来自活动星系核的反馈决定。