调和高红移星系的恒星与星云光谱

C. C. Steidel; A. L. Strom; M. Pettini; G. C. Rudie; N. A. Reddy; R. F. Trainor

doi:10.3847/0004-637X/826/2/159

调和高红移星系的恒星与星云光谱

星系天体物理 2016-08-17 v1 宇宙学与河外天体物理

作者: C. C. Steidel , A. L. Strom , M. Pettini , G. C. Rudie , N. A. Reddy , R. F. Trainor

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摘要

我们展示了对 30 个 z=2.4±0.1 的恒星形成星系样本的静止系远紫外 (1000-2000 Å) 和静止系光学 (3600-7000 Å) 复合光谱的联合分析，该样本经挑选以代表完整的 KBSS-MOSFIRE 光谱巡天。由于观测到的远紫外连续谱和观测到的星云发射线激发由相同的大质量恒星负责，一个自洽的星族合成模型必须同时匹配远紫外恒星+星云连续谱的细节，并且——当作为电离源插入光致电离模型时——能够解释所有观测到的星云发射线比率。我们发现，只有包含大质量双星、具有低恒星金属丰度 (Z_*/Z_{sun} ~ 0.1) 但相对较高的电离气相氧丰度 (Z_{neb}/Z_{sun} ~ 0.5) 的模型，才能成功匹配所有观测约束。我们认为，这种明显的差异可以自然地用高度超太阳的 O/Fe [4-5 倍 (O/Fe)_{sun}] 来解释，这符合其富集过程由核心坍缩超新星产物主导的气体预期。一旦确定了正确的电离光谱，光致电离模型就能重现所有观测到的强发射线比率、对 O/H 的直接 T_e 测量，并允许精确测量气相的 N/O 和 C/O 丰度比——两者都显著低于太阳值，但与 O/Fe 一样，和具有相似 O/H 的银河系厚盘、核球及晕族恒星中观测到的丰度模式非常一致。高星云激发在高红移是常态（在低红移罕见），这是因为系统性地更短的富集时标 (<<1 Gyr)：低 Fe/O 环境在给定的 O/H 下产生更硬（且寿命更长）的恒星极紫外光谱，并通过对大质量双星演化的显著效应而增强。

关键词

高红移星系星族合成星云发射线光致电离模型大质量双星氧丰度 O/Fe 比率核心坍缩超新星

引用

@article{arxiv.1605.07186,
  title  = {Reconciling the Stellar and Nebular Spectra of High Redshift Galaxies},
  author = {C. C. Steidel and A. L. Strom and M. Pettini and G. C. Rudie and N. A. Reddy and R. F. Trainor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.07186},
  year   = {2016}
}

备注

29 pages, 17 figures. Accepted for publication in the Astrophysical Journal

调和高红移星系的恒星与星云光谱

摘要

关键词

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