论低金属度高风险星系星的 Kennicutt-Schmidt 关系

我们展示了在 z~3 处星系形成的自洽高分辨率宇宙学模拟结果。该模拟采用了最近开发的基于局部分子氢丰度的恒星形成配方，该丰度在模拟过程中被自洽地追踪。唯象的 H2 形成模型考虑了每个星系中恒星解离 UV 辐射的影响，以及 H2 的自屏蔽和尘埃屏蔽效应，因此使我们能够探讨高红移星系中普遍存在的低金属度与高 UV 通量对其恒星形成的影响。我们将模拟星系的恒星质量、金属度和恒星形成率与 Lyman Break 星系 (LBGs) 的现有观测结果进行了比较，发现具有合理的一致性。我们发现，我们模拟的星系在 z~3 时表现出的 Kennicutt-Schmidt (KS) 关系在 Sigma_gas < 100 Msun/pc^2 时显著更陡，且幅度低于 z=0 时的关系。然而，预测的关系与 z~3 阻尼 Lyman $\alpha$ (DLA) 系统和 LBGs 的现有观测约束一致。我们的测试表明，与局域 KS 关系存在差异的主要原因是高红移星系中 ISM 的金属度较低。我们讨论了 KS 关系的金属度依赖性对星系演化和观测解释的若干启示。