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一些恒星悄然黯淡:超新星爆发结果的差异及其对多相星际介质的影响

星系天体物理 2023-10-19 v1

摘要

我们展示了具有多相星际介质(ISM)、质量分辨率 44 M_{\odot}、空间分辨率 0.5 pc 的星系演化模拟结果。这些模拟包含恒星反馈模型,该模型考虑了来自单个大质量恒星的解析反馈,并计入了远紫外场加热、非平衡冷却与化学以及光致电离。在默认设置下,单个超新星(SN)遗迹以 105110^{51} erg 的热注入实现;这是我们的参考模拟 WLM-fid。在其余七个模拟中,有两个运行通过将能量固定为 105010^{50} erg 和 105210^{52} erg 来改变该数值(分别为 WLM-1e50 和 WLM-1e52)。我们基于 Sukhbold 等人(2016)的数据进行了三种变能量超新星(可变 SN 能量)的模拟(WLM-variable、WLM-variable-lin 和 WLM-variable-stoch)。我们运行了两个模拟,其中仅 10% 或 60% 的恒星以 105110^{51} erg 能量作为 SN 爆发,其余恒星不爆发(WLM-60prob 和 WLM-10prob)。我们发现,基于 Sukhbold 等人(2016)表格的 SN 能量变化影响很小:与基准运行相比,恒星形成率变化约两倍,星系外流在质量和能量上的强度仅下降约 30%,典型值为 ηm0.1\eta_m \sim 0.1ηe0.05\eta_e \sim 0.05(在热风完全从星系 ISM 中脱耦后于 3 kpc 高度处测得)。相比之下,标准 SN 能量的增加和减小对相结构有明显影响,其负载因子至少低/高 10 倍,且相结构发生明显变化。我们得出结论:这些轻微调制并非由 SN 能量的微小变化驱动,而是由在应用可变 SN 能量时事件是否发生的随机性所驱动。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.11495,
  title  = {Some stars fade quietly: Varied Supernova explosion outcomes and their effects on the multi-phase interstellar medium},
  author = {Ulrich P. Steinwandel and Jared A. Goldberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.11495},
  year   = {2023}
}

备注

21 Pages, 9 Figures, 2 Tables, comments welcome! Submitted to ApJ