原星系团中的恒星形成与化学增丰

我们利用宇宙学 zoom-in 流体动力学模拟研究了原星系团（PCs）中的恒星形成与化学增丰。我们发现所有 PC（$>10^{14.4}\,h^{-1}$M$_\odot$）的总恒星形成率（SFR）在 $z=3$ 时达到 $>10^4\,\mathrm{M}_\odot \mathrm{yr}^{-1}$，与观测到的 PCs 相当。在 $z\gtrsim1$ 时，核心区（Core）的 SFR 约占 PC 总恒星形成的 $30\%$，表明外围区域对揭示星系团的演化十分重要。我们发现 PC 的总 SFR 主要由 $10^{10}\,\le\,(\mathrm{M}_\star/M_\odot)\,\le\,10^{11}$ 的星系贡献，而更质量的星系在核心区主导 SFR。对于化学丰度演化，我们发现高密度区具有更高金属丰度和更快的演化。我们表明，由于 Ia 型超新星对 Fe 的增丰，核心区在 $z=3.4$ 时 [O/Fe] 对 [Fe/H] 关系出现转折下降。我们发现对于星系的质量–金属丰度关系（MZR）或 $\log$(N/O) 对 $12+\log$(O/H) 不存在环境效应。我们发现星系团中的化学增丰在 high redshift 宇宙（$z>1$）中进行得更快。我们的工作将有助于未来的层析观测，特别是利用 PCs 作为高密度区中加速结构形成与演化的独特探针。