由宇宙流体动力学模拟与星系群和星系团的 X 射线观测得出的质量-金属丰度关系

近期对星系团的 X 射线观测表明，星系团内介质（ICM）金属丰度分布在空间和时间上非常均匀。在本文中，我们分析了从贫星系群到富星系团的大量模拟天体样本，以研究金属丰度及相关量对系统质量的依赖关系。模拟使用改进版本的 Smoothed-Particle-Hydrodynamics \texttt{GADGET-3} 代码进行，并考虑了包括辐射冷却、金属增丰以及来自恒星和活动星系核（AGN）反馈在内的各种天体物理过程。模拟中获得的金属丰度与温度之间的标度关系在趋势和演化上与从两个具有宽质量范围和大红移覆盖的数据样本中获得的观测结果非常吻合。我们发现星系团核心（$r<0.1R_{500}$）内的铁丰度与温度不相关，也没有显著的演化。当金属丰度直接与总质量相关联时，证实了标度不变性。最佳拟合关系的斜率在最内部区域（$r<0.5R_{500}$）较浅（$\beta\sim-0.1$），而在外部与零一致。我们研究了 AGN 反馈的影响，发现它在从星系群到星系团产生恒定的外围金属丰度值方面起着关键作用。这一发现进一步支持了早期增丰的图景。