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星系演化的新解析解 II:风循环、星系喷泉与晚型星系

星系天体物理 2020-07-15 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们将 Pantoni 等人 (2019) 提出的解析解推广,纳入了对风循环与星系喷泉的简洁而有效的描述,旨在自洽地研究盘主导的晚型星系(LTGs)中气体、恒星、金属与尘埃含量的空间平均时间演化。我们的解析解在辅以特定的参数设定方案以及来自 NN-body 模拟的晕吸积率后,可用于重现局域 LTGs 所遵循的主要统计关系;这些关系作为恒星质量的函数,涉及恒星形成效率、气体质量分数、气体/恒星金属丰度、尘埃质量、恒星形成率、比角动量以及总体质量/金属收支。我们的解析解能够轻易厘清主导 LTGs 星系形成的主要物理过程的多样作用;特别地,我们强调了风循环与星系喷泉在高效补充气体质量、延长恒星形成时标以及增强气体与恒星的金属增丰方面的关键意义。总而言之,我们的解析解构成了一种透明、便捷且快速的工具,可为改进当前更复杂半解析模型与数值模拟中所实现的(子网格)物理方案提供基础,并可为解释和预测当前及未来对局域与高红移 LTGs 的空间平均观测提供基准。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.01643,
  title  = {New Analytic Solutions for Galaxy Evolution II: Wind Recycling, Galactic Fountains and Late-Type Galaxies},
  author = {A. Lapi and L. Pantoni and L. Boco and L. Danese},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.01643},
  year   = {2020}
}

备注

33 pages, 15 figures. Accepted by ApJ. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1906.07458