对从原初到当代星形成星系星云发射的模拟

我们提出了一个涵盖广泛化学组成范围的星形成星系星云发射新模型，适用于解释所有宇宙学时期星系的观测。该模型结合了最先进的恒星种群合成与光致电离代码，以描述星系内HII区的集合以及由年轻恒星电离的弥漫气体。该模型的一个主要特征是对元素丰度及尘埃颗粒耗减进行自洽且通用的处理，从而能够将星系观测到的星云发射与气相和尘相金属增丰联系起来。我们表明，该模型能够解释不同红移下星系的静止系紫外和光学发射线性质，并发现紫外发射线对C/O丰度比、氢气密度、尘金属质量比以及恒星初始质量函数的上限截断等参数比光学发射线更为敏感。我们还发现，对于太阳或略低于太阳的气相金属丰度，广泛使用的从紫外和光学发射线光度约束氧离子分数和C/O比的公式是相当可靠的。然而，这些经验公式在非太阳金属丰度下失效，使其不适用于研究化学上年轻的星系。在这种情况下，需要本文所提出的完全自洽模型来解释观测到的星云发射。