洞察塑造星系金属浓度轮廓的物理过程

化学元素的分布在星形成区域可以存储关于星系化学富集历史的信息。预期在内部构建的星系中形成负金属梯度。然而，观测显示金属浓度轮廓可能存在中断。我们旨在研究在当前宇宙背景下可以产生的金属浓度轮廓的多样性，并将其与现有观测进行比较。我们也寻求通过两个星系作为案例研究来识别金属浓度轮廓中断的物理过程。我们分析了来自 CIELO 项目模拟的局部群模拟星系，在恒星质量范围为 [$10^{8.5}$, $10^{10.5}$] M$_\odot$，在 $z=0$ 时。开发了一种新算法 DB-A，用于对金属浓度轮廓拟合多个幂律，实现对 various 星系区域内金属梯度的灵活评估。模拟包括对气体、金属相关冷却、星形成和超新星反馈的详细建模。在 $z=0$，我们发现多样化的轮廓形状，包括内部和外部的下降和上升，一些星系表现出双重中断。梯度值与观测一致。局部群模拟的时间分析显示，在所有宇宙时代内都发生内部和外部中断，其中外部中断更为常见。金属浓度梯度在高红移时表现出高 Variability，随后在较低红移时表现出温和的演化。大多数内部中断显示中心氧元素浓度增强，与气体吸积和星形成相关。内部下降源于反馈驱动的气体流失所破坏的气体。外部中断伴随高金属浓度，源于再吸积物料、持续星形成和 CGM 驱动的气体混合。外部下降在高红移时较为常见，与来自冷流的金属贫乏气体吸积相关。我们强调这些过程的复杂相互作用，这些过程常常同时发挥作用。