探测极贫金属星系中的化学增丰

星系的化学成分为其形成和演化提供了重要见解。特别是，氦丰度（He/H）与金属丰度之间的关系可作为估算大爆炸核合成原初氦产物的关键诊断。我们使用单区化学演化模型研究了低金属丰度星系的化学增丰历史，特别关注极贫金属星系（EMPGs）。采用 Limongi 和 Chieffi (2018) 的元素产物，我们的模型在 (O/H) $\times 10^5<20$ 时达到 He/H ~ 0.089，但仍未能重现低红移矮星系中观测到的高 He/H 值。相比之下，使用 Nomoto et al. (2013) 和 Limongi 和 Chieffi (2018) 两套产物均成功重现了 EMPGs 中观测到的 Fe/O 比率。为了解决氦差异问题，我们在模型中引入了超大质量恒星（SMSs）作为 Pop III 恒星。我们发现 SMSs 可以显著提高 He/H，具体取决于质量损失方案。当仅喷射 10% 的 SMS 质量时，模型在 (O/H) $\times 10^5$ - He/H 关系中产生了最陡的斜率。或者，如果直到 CO 核的整个外包层被抛射，该模型可以重现高红移星系中观测到的高 He/H 比率（He/H > 0.1）。此外，这些 SMS 增丰模型还预测了升高的 N/O 比率，与最近 JWST 对早期宇宙的观测一致。