局部宇宙中质量-金属丰度梯度关系的起源

除了众所周知的气相质量-金属丰度关系（MZR）外，近期的空间分辨观测表明，局部星系还遵循一种质量-金属丰度梯度关系（MZGR），即金属丰度梯度随星系质量发生系统性变化。在本工作中，我们使用最近发展的星系盘金属丰度分布解析模型，该模型包含了广泛的物理过程——径向平流、金属扩散、宇宙学吸积与富金属外流——来同时分析 MZR 与 MZGR。我们表明相同的物理原理支配着两者的形状：中心峰值的金属产生有利于更陡的梯度，而这种陡化被金属贫乏气体的加入所稀释，后者由低质量星系的向内平流和高质量星系的宇宙学吸积所提供。MZR 与 MZGR 均在星系恒星质量 $\sim 10^{10} - 10^{10.5}\,\rm{M_{\odot}}$ 处发生弯折，我们表明该特征对应于星系从平流主导到吸积主导机制的转变。我们还发现，MZR 与 MZGR 都强烈暗示低质量星系优先损失裹挟于其星系风中的金属。尽管这种星系外流中的金属富集对于在低端重现 MZR 与 MZGR 都至关重要，我们表明高质量星系中梯度的平坦化无论其风的性质如何都预期会发生。