低质量星系中恒星元素丰度复杂分布的预言
星系天体物理
2022-03-25 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
我们在Feedback in Realistic Environments (FIRE-2)宇宙学模拟中研究了z = 0时8个低质量(M_* = 10^6 - 10^9 M_sun)星系的恒星元素丰度模式。以镁(Mg)作为代表性α元素，我们探索了[Mg/Fe]对[Fe/H]的恒星丰度模式，其遵循随时间缓慢演化的整体单调趋势。除此之外，我们探索了增丰中三个显著的二级特征(发现于三个不同的案例研究星系)，它们由星系并合或爆发式恒星形成引起。首先，我们观测到一条[Mg/Fe]低于主趋势的二级轨迹。在z = 0时，该轨迹的恒星主要位于中心2-6 kpc内；它们是约0.4 Gyr前在一个1:3总质量比并合中被吸积的。其次，我们发现在t_lookback ~ 10 Gyr时一个星系强恒星形成爆发后出现明显的元素双峰性。该爆发使恒星形成熄灭约0.66 Gyr，使得Ia型超新星在恒星形成恢复前以铁富集系统。第三，我们考察了大致正交于主导的[Mg/Fe]对[Fe/H]趋势的增丰条带；这些条带对应于短促的恒星形成爆发，期间核坍缩超新星在短时间尺度上以Mg(和Fe)富集周围介质。若被观测到，这些特征将证实元素丰度在揭示矮星系吸积与恒星形成历史中的效用。我们探索了这些特征对即将开展的光谱研究的可观测性。我们的结果表明，元素丰度模式的精确测量能够揭示低质量星系形成历史中的关键事件。
引用
@article{arxiv.2110.08287,
title = {Predictions for Complex Distributions of Stellar Elemental Abundances in Low-Mass Galaxies},
author = {Preet B. Patel and Sarah R. Loebman and Andrew Wetzel and Claude-André Faucher-Giguère and Kareem El-Badry and Jeremy Bailin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.08287},
year = {2022}
}
备注
v1: 14 pages, 8 figures. Submitted to MNRAS on Oct. 18th, 2021 | v2: 15 pages, 8 figures. Accepted by MNRAS on Mar. 17th, 2022