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化学演化模型中的流入、流出、产额与恒星种群混合

星系天体物理 2017-02-08 v3 太阳与恒星天体物理

摘要

化学演化模型是解释恒星丰度巡天和理解星系演化的有力工具。然而,其预测严重依赖于对流入、流出、恒星形成效率(SFE)、恒星初始质量函数、Ia 型超新星延迟时标分布、恒星产额以及恒星种群混合的处理。利用灵活的单区化学演化代码 flexCE,我们研究了各参数之间的效应与权衡。两个关键参数是 SFE 和流出质量加载参数,它们分别移动 [O/Fe]-[Fe/H] 中的拐点以及模拟渐近趋近的平衡丰度。具有简单恒星形成历史的单区模型在 [O/Fe]-[Fe/H] 中遵循狭窄轨迹,不同于该平面上观测到的双峰性(分开的高 α 和低 α 序列)。受具有径向混合的由内向外星系形成情景启发,将具有流入时标和流出质量加载参数变化的单区模型相混合,比具有两次吸积历元的单区模型更好地重现了这两条序列。我们给出了假设三种不同超新星产额模型的 20 种元素的 [X/Fe]-[Fe/H] 轨迹,发现与太阳邻域观测存在一些显著偏差,特别是对于具有强烈金属丰度依赖性产额的元素。我们应用主成分丰度分析(PCAA)于模拟和现有数据,以揭示丰度间的主要关联并量化它们对丰度空间变化的贡献。对于恒星种群混合情景,α 元素和具有金属丰度依赖性产额的元素的丰度分别主导第一和第二主成分,共同解释了模型中 99% 的方差。flexCE 是一个 python 包,可从 https://github.com/bretthandrews/flexCE 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.1604.08613,
  title  = {Inflow, Outflow, Yields, and Stellar Population Mixing in Chemical Evolution Models},
  author = {Brett H. Andrews and David H. Weinberg and Ralph Schönrich and Jennifer A. Johnson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1604.08613},
  year   = {2017}
}

备注

30 pages, 20 figures, 1 table, submitted to ApJ. v3: fixes typos and clarifies a few minor points that the referee noted. The flexCE chemical evolution model is available at https://github.com/bretthandrews/flexCE