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从演化的年轻大型簇中获得的质量输运

星系天体物理 2025-11-19 v1 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

年轻大型簇(YMC)的反馈是星系演化的重要驱动力。在前几千年内,机械反馈主要来自YMC中巨型星风的集体效应。这些恒星的质量损失率和终端风速会随着恒星演化在数十倍数量级上发生变化,尤其是温热超新星(CSG)星的质量损失率不确定性可达约20倍或更多。本文对YMC平均簇风速Vˉcl\bar{V}_{\mathrm{cl}}随着星际金属浓度ZZ的时间演化进行首次研究,假设采用单星演化模型。我们还检验了假设猛火星(Wolf-Rayet stars)主导YMC反馈效应的有效性——这种假设常用于解释X射线和γ\gamma射线观测——并测试Vˉcl\bar{V}_{\mathrm{cl}}对当前质量损失率不确定性的敏感性。我们使用pySTARBURST99计算了ZZ在0.0004-0.02范围内(从IZw18到银河中心)的YMC综合属性。我们发现Vˉcl\bar{V}_{\mathrm{cl}}在亚小木星星系ZZ时迅速下降,建议在此 regimes 下使用5001000 km s1500-1000~\textrm{km~s}^{-1}。我们表明仅考虑猛火星会在ZZLMCZ \geq Z_\text{LMC}时高估Vˉcl\bar{V}_{\mathrm{cl}}5002000 km s1500-2000~\textrm{km~s}^{-1}。我们也发现,不同红巨星质量损失假设会使推导出的Vˉcl\bar{V}_{\mathrm{cl}}改变约1000 km s11000~\textrm{km~s}^{-1},这凸显了为YMC中的红巨星争取更好的观测约束的必要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.06100,
  title  = {Mass loading of outflows from evolving Young Massive Clusters},
  author = {C. J. K. Larkin and C. Hawcroft and J. Mackey and R. R. Lefever and L. Härer and A. A. C. Sander},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.06100},
  year   = {2025}
}

备注

5 pages, 6 figures. Submitted to Astronomy & Astrophysics and updated following comments from the referee