量化随机性驱动的不确定性对 H II 区金属丰度的影响
星系天体物理
2021-10-07 v1
摘要
随着积分视场单元（Integral Field Units, IFUs）的出现，巡天现在可以在 pc 的尺度上测量近邻星系盘中的金属丰度。在此类小尺度下，许多区域包含的恒星过少，无法完全采样所有可能的恒星质量和演化状态，从而导致电离连续谱的随机涨落。这些涨落对用于推断星系金属丰度的谱线诊断的影响尚不清楚。在本文中，我们针对六种最常用诊断量化了这一影响。我们为恒星形成率变化达 倍的星系斑块生成随机恒星族，计算当这些恒星以广泛范围的密度、金属丰度电离气体时所产生的星云发射，并确定推断出的金属丰度随驱动恒星光谱涨落的变化程度。我们发现，测量目标元素多个电离态的诊断（例如电子温度法）所受影响较弱（变化 dex），而依赖于单一电离态的诊断则出现较大涨落（ dex）。推断金属丰度的散布通常在低恒星形成率和低金属丰度下最大，且对更灵敏的观测比对较浅的观测更大。涨落的主要原因是星云电离态的随机变化，以响应 Wolf-Rayet 星的缺失，后者主导了 Ryd 光子的产生。我们的结果量化了谱线亮度与诊断精度之间的权衡，并可用于优化未来 IFU 观测策略。
引用
@article{arxiv.2110.00457,
title = {Quantifying stochasticity-driven uncertainties in H II region metallicities},
author = {Raghav Arora and Mark R. Krumholz and Christoph Federrath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.00457},
year = {2021}
}