模拟高红移盘状星系：对长伽马射线暴宿主星系的应用
天体物理学
2015-05-13 v1
摘要
恒星形成效率决定了宇宙星系群落的许多可观测属性，然而当前许多星系形成模型在很大程度上忽略了恒星形成和星际介质（ISM）的重要物理过程。利用包含分子ISM和分子云中恒星形成处理的盘状星系流体动力学模拟（Robertson & Kravtsov 2008），我们研究了恒星形成效率和分子氢丰度对高红移星系群属性影响。在这项工作中，我们聚焦于一个在1<~z<~2处可能孕育长伽马射线暴（GRB）的低质量恒星形成星系模型。对GRB宿主星系的观测揭示了一类暗弱星系系统，其恒星形成属性通常与莱曼断裂星系（LBG）和更明亮的高红移场星系不同。观测到的GRB视线方向缺乏分子氢，但尚不清楚这种缺乏在多大程度上归因于星系的固有属性或GRB对其环境的影响。我们发现，高红移低恒星质量系统的流体动力学模拟可以重现红移1<~z<~2处GRB宿主星系的观测恒星形成速率和效率。我们表明，低质量高红移GRB宿主的致密结构可能导致分子ISM占比达到十分之几，远高于单个GRB视线方向观测到的值。然而，观测到的GRB宿主星系的恒星形成速率暗示分子气体质量为10^8 - 10^9 M_sun，与模拟中产生的值相似，因此可能意味着其ISM中平均H_2占比相当大。
引用
@article{arxiv.0808.1109,
title = {Simulating High-Redshift Disk Galaxies: Applications to Long Duration Gamma-Ray Burst Hosts},
author = {Brant E. Robertson},
journal= {arXiv preprint arXiv:0808.1109},
year = {2015}
}
备注
To appear in "The Galaxy Disk in Cosmological Context"; Proceedings of IAU254; Copenhagen; 9-13 June 2008; eds. J. Anderson, J. Bland-Hawthorn, B. Nordstrom; CUP