冷暗物质宇宙中的星际形成历史与恒星金属分布

我们在 Lambda 冷暗物质宇宙中使用流体力学宇宙学模拟研究星际形成历史和恒星金属分布。我们的模型预测星际形成率从早期时期到现在以指数衰减，时间尺度为 6 Gyr，这与经验上的 Madau 曲线在适度尘埃遮蔽下保持一致。L$^*$ 星系的星际形成持续间歇进行至今，衰减率与此类似的时间尺度，而在小型星系中则在早期时期停止。现存恒星的平均年龄仅随红移增加而缓慢减小，$z=3$ 时仍超过 1 Gyr。正常星系包含范围广泛金属度和年龄的恒星：在 $z<1$ 时形成的恒星金属度为 0.1-1.0 Zsun，而年长恒星的金属度范围从 $10^{-6}$ Zsun 到 3.0 Zsun。正常星系的平均金属度在 0.1-1.0 Zsun 范围内。仅包含年长恒星的矮星系具有广泛的平均金属度（$10^{-4}-1.0$ Zsun），但总体上它们比正常星系金属度较低。