矮星系中金属混合与抛射依赖于核合成源

利用一个高分辨率的孤立矮星系模拟，在逐星基础上考虑多通道恒星反馈与化学演化，我们研究了15种金属元素如何分布于我们的多相星际介质（ISM）中并被星系风从星系中抛射出去。我们首次证明，ISM中单个金属元素的质量分数概率分布函数（PDFs）可以很好地用分段对数正态与幂律分布来描述。PDF性质在各ISM相中有所不同。热气体以近期增丰为主，在高金属分数处具有显著的幂律尾部，而冷气体主要呈对数正态分布。此外，以渐近巨星支（AGB）风增丰为主的元素（如N和Ba）比以超新星增丰为主的元素（如$\alpha$元素和Fe）混合效率更低。这一结果由源的能量学与源位置差异所驱动，特别是与大质量恒星相比，AGB星将物质抛射到冷气体中的概率更高。几乎所有产生的金属都被从星系中抛射出去（仅保留4%），但以AGB增丰为主的元素有超过20%被保留。因此，在矮星系中，主要通过AGB风合成的元素相比于在核坍缩或Ia型超新星中合成的元素，应同时具有超丰和更大的弥散。我们讨论了这些结果的观测意义、它们在发展改进星系化学演化模型中的潜在用途，以及它们向质量更大星系的推广。