新型电离模型与 z > 5 处的激氮过剩
星系天体物理
2025-10-22 v1
摘要
JWST 开启的星系演化研究新纪元带来了 z > 5 星系中氮过剩的发现，其 log(N/O) 比本地宇宙中的 log(N/O) vs 12+log(O/H) 趋势预期值高出约 1 dex 或更多。已提出多种新颖的增丰途径来解释这一表观氮过剩，涉及从超大质量恒星到剥离双星再到精细调谐的恒星形成历史等广泛过程。然而，理解负责观测到的星云发射的激发机制对于准确推断化学丰度是必要的。截至目前，这些星系的电离源尚未得到充分探索，辐射激波被排除在外。我们提出了一套针对恒星形成星系、活动星系核和辐射激波的均匀激发模型，用以探索表观氮过剩的可能解释。我们提出了新的 BPT 式诊断方法来分类 z > 5 处的星系，发现结合 O III] 1660.66 和 He II 1640，N III] 1747–54 / C III] 1907.09 最佳地选择了以激波为主导的星系，而 N IV] 1483.86 / C III] 1907.09 最佳地区分了活动黑洞与恒星形成星系。根据我们的诊断，我们发现慢/中等辐射激波（v = 75–150 km/s）与氮富集星系中观测到的紫外发射线流量比最为一致。考虑激波效应可以使氮的估计值更好地与本地宇宙中观测到的丰度模式一致，这可能归因于活跃增丰这些星系氮并可能驱动产生这些激波的星风的 Wolf-Rayet 星族。
引用
@article{arxiv.2412.06763,
title = {New Ionization Models and the Shocking Nitrogen Excess at z > 5},
author = {Sophia R. Flury and Karla Z. Arellano-Córdova and Edward C. Moran and Alaina Einsig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.06763},
year = {2025}
}
备注
submitted to MNRAS, 13 pages, 5 figures