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源自再循环恒星风的类星体金属丰度上限

星系天体物理 2023-10-04 v2 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

背景:光学亮类星体在所有红移下都富金属。令人惊讶的是,宽线区(BLR)金属丰度与不同恒星形成率(SFR)之间无显著趋势,且平均N V/ C IV金属丰度似乎不超过9.5 Z9.5~Z_\odot。综合来看,这些观测可能暗示存在一个金属丰度上限。目的:在此,我们对类星体盘中可能导致金属丰度上限的嵌入恒星演化相关情景进行探索性研究。方法:我们发展了一个简单模型,起始于''封闭箱''中的气体,该气体被恒星演化循环富集,直到最终新形成的恒星在到达超新星阶段前经历显著质量损失,进一步富集停止。使用MESA代码,我们在质量(>8 M>8~M_\odot)和金属丰度(110 Z1-10~Z_\odot)的参数空间上创建网格,并定位在短于恒星寿命的时间尺度上发生风致质量损失的参数空间区域。结果:我们发现,对于恒星风的合理假设,足够大质量(822 M8-22~M_\odot)且富金属(9 Z\sim9~Z_\odot)的恒星通过风损失显著质量,可能不再演化至超新星阶段,从而无法富集并提高其周围环境的金属丰度。这表明金属丰度上限是气体与恒星封闭箱系统的最终状态。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.04337,
  title  = {Metallicity Ceiling in Quasars from Recycled Stellar Winds},
  author = {Shelley J. Cheng and Abraham Loeb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.04337},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 5 figures, accepted to A&A