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星系中的质量-金属丰度与恒星形成率:受恒星年龄调谐的复杂关系

星系天体物理 2022-10-26 v1

摘要

在这项工作中,我们研究了本地宇宙中扩展的恒星形成星系样本的恒星质量——金属丰度关系(MZR)及其与恒星形成率(SFR)的可能依赖关系。我们选取了约 195000 个红移上限 z=0.22 的斯隆数字巡天(SDSS)恒星形成星系样本,旨在分析 MZR 相对于 SFR 的行为,并考虑其恒星族年龄。对于该样本,我们利用 Calar Alto Legacy Integral Field Area(CALIFA)巡天的经验公式,首次获得了孔径修正的氧和氮氧丰度(分别为 O/H 和 N/O)以及 SFR。为开展此研究,我们还使用了星系的恒星质量以及参数 Dn(4000) 作为恒星族年龄的代理。我们推导出一个稳健的 MZR 轨迹,发现其与一组精选的、经化学丰度直接推导的近邻知名星系的“锚定”点完全一致。我们观测到 MZR 与 SFR 之间在整个星系质量与金属丰度范围内存在复杂关系,其中 O/H——SFR 平面上所见斜率变化呈现出一种似乎由星系恒星年龄调谐的模式,因此,在恒星质量——金属丰度——SFR 关系中必须考虑恒星年龄。为了回答 MZR 是否依赖于 SFR 这一问题,考虑星系恒星族年龄至关重要。我们观测到 MZR 与 SFR 的强依赖主要出现在具有强 SFR 值和低 Dn(4000) 的恒星形成星系中。我们 SDSS 样本中最年轻的星系显示出按其恒星质量测得的最高 SFR。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.01203,
  title  = {Mass-Metallicity and Star Formation Rate in Galaxies: a complex relation tuned to stellar age},
  author = {S. Duarte Puertas and J. M. Vilchez and J. Iglesias-Páramo and M. Mollá and E. Pérez-Montero and C. Kehrig and L. S. Pilyugin and I. A. Zinchenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.01203},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in A&A, 18 pages, 13 figures, and 1 table