星系团冷核中的恒星形成效率

我们组装了一个包含 15 个冷核星系团的高空间分辨率远紫外（哈勃空间望远镜先进巡天相机太阳盲通道）和 Halpha（马里兰 - 麦哲伦可调滤光片）成像样本。这些数据提供了这些星系团核心中纤细、延展丝状结构的详细视图。基于远紫外与 Halpha 光度之比、紫外光谱能量分布以及远紫外和 Halpha 形态，我们得出结论：除少数系统（Abell 1991、Abell 2052、Abell 2580）外，星系团核心中的温暖电离气体是由大质量年轻恒星光电离的。我们表明，当单独考虑时，延展丝状结构在大多数情况下似乎正在形成恒星，而核区对于给定的 Halpha 光度往往具有稍低的远紫外光度，这表明存在更硬的电离源或更高的消光。我们观察到 UV/Halpha 比率相对于连续恒星形成的预期值有轻微偏移，这可以通过假设适度的尘埃内禀消光（$E(B-V) \sim 0.2$）或延展丝状结构中大质量端偏多的初始质量函数 (IMF) 来模拟。测得的恒星形成率从非冷却系统核区的约 0.05 $M_\odot$/yr（与被动红椭圆星系一致）变化到具有复杂延展光学丝状结构的系统中的约 5 $M_\odot$/yr。将基于紫外、Halpha 和红外光度估算的恒星形成率与光谱确定的 X 射线冷却率进行比较，表明恒星形成效率为 14(+18)(-8)%。该值代表了从星系团内介质冷却出来并转化为恒星的气体质量的时间平均分数，并与模拟为重现星系恒星质量函数所需的恒星中重子全局分数吻合良好。这一结果为吸积系统中的恒星形成效率提供了新的约束。