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QED V:基于元素核合成起源的星际风金属装载变化

星系天体物理 2026-05-27 v1

摘要

Type Ia 超级星云、Type II 超级星云和渐大分支 (AGB) 星是重要的星际核合成场所,但它们在速率、所在星系位置以及平均热能和丰度分布方面差异巨大。在本系列的早期论文中,我们已显示,Type II 超级星云合成的显著部分金属被及时输送到星际风中——即,星际风是金属装载的。本文我们研究 Type Ia 超级星云和 AGB 星返回的元素是否同样被金属装载,或者金属装载是否因核合成场所而发生显著变化。我们使用 \quokka~GPU 加速代码的一系列高分辨率“高大盒子”星际介质模拟,通过系统性变更星系气体面密度、金属丰度以及不同核合成来源的比例尺高度和相对速率。我们表明,星际风的金属装载在不同来源合成的金属之间存在显著差异,其典型变化水平为 0.3\approx 0.3 dex,我们称之为差异金属装载。哪一组金属因此现象而发生优先损失取决于星系环境,无法轻易预测 \textit{a priori}。我们的发现动摇了基于丰度诊断的星系形成诊断的解释,例如星际形成时间尺度和初始质量函数,因为所依赖的丰度变化水平常常与我们展示的差异金属装载水平相当。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.08063,
  title  = {QED V: Variations in metal loading of galactic winds with element nucleosynthetic origin},
  author = {Aditi Vijayan and Mark R. Krumholz and Benjamin D. Wibking},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.08063},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 6 figures, submitted to MNRAS. Comments welcome