来自Lambda-CDM流体动力学模拟的星系光度密度与宇宙恒星形成率
天体物理学
2009-10-31 v3
摘要
我们利用大规模的Lambda-CDM流体动力学模拟，计算了宇宙恒星形成率(SFR)和各种通带中的静止系共动光度密度随红移的演化，旨在理解它们随红移的行为。为了计算星系的光度密度，我们使用了一个更新的等龄线合成模型，该模型考虑了金属丰度变化。计算得到的SFR和紫外光度密度从z=0到1急剧上升，在z=1至3之间呈中等平台，在z=3之后逐渐下降。原始计算结果显著高于观测到的光度密度，这可由尘埃消光或模拟中可能不适当的输入参数来解释。我们通过引入参数f来模拟尘埃消光：被严重遮蔽因而仅在远红外至亚毫米波长范围内可见的恒星总光度（而非星系总体）的比例。当修正输入参数并应用尘埃消光（f=0.65）后，所得光度密度与各种观测结果吻合良好，包括当前的恒星质量密度、局部B波段星系光度密度以及远红外至亚毫米河外背景。我们的结果与约2/3的总恒星发射被尘埃严重遮蔽且仅在远红外中观测到的图景一致。其余发射仅中等程度遮蔽，可在光学至近红外波长范围内观测。我们还论证了SFR从z=1到0的急剧下降部分是由于晚期宇宙激波加热产生的过热气体难以凝结成恒星形成区。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9902372,
title = {Luminosity Density of Galaxies and Cosmic Star Formation Rate from Lambda-CDM Hydrodynamical Simulations},
author = {Kentaro Nagamine and Renyue Cen and Jeremiah P. Ostriker},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9902372},
year = {2009}
}
备注
25 pages, 6 figures. Accepted version in ApJ. Substantially revised from the previous version. More emphasis on the comparison with various observations and the hidden star formation by dust extinction