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由爆发指示量分布测量的恒星形成随机性

星系天体物理 2019-03-28 v2

摘要

理解星系形成与演化的关键问题之一,是星暴如何随时间影响星系中恒星族群的聚集。我们定义了一个爆发指示量(η\eta),它比较星系在短(10\sim10 Myr)和长(100\sim100 Myr)时标上的恒星形成率。为估计η\eta,我们将Hα\alpha和近紫外辐射的详细时间-光度关系应用于半解析模型和Mufasa流体动力学宇宙学模拟得到的模拟恒星形成历史(SFHs)。η\eta的平均值并不是恒星形成随机性(爆发性)的良好指示;实际上,我们表明除非该族群的平均SFH快速上升或下降,否则该平均值应接近零。相反,η\eta分布的宽度刻画了星系族群近期恒星形成的爆发性。我们发现该宽度对恒星初始质量函数和金属丰度的变化具有鲁棒性。我们将真实的噪声和选择效应应用于模型以生成模拟的HST和JWST星系星表,并将这些星表与在Hα\alpha中探测到的0.65<z<1.50.65<z<1.5范围内956个星系的3D-HST观测进行比较。在假设E(BV)stars=0.44E(BV)gasE(B-V)_\mathrm{stars}=0.44\,E(B-V)_\mathrm{gas}(即Qsg=0.44Q_\mathrm{sg}=0.44)下,η\eta的测量不受尘埃测量误差影响。然而,设定Qsg=0.80.2+0.1Q_\mathrm{sg}=0.8^{+0.1}_{-0.2}消除了3D-HST样本中η\eta平均值对尘埃消光和恒星质量的意外依赖,同时解决了恒星形成率分布上的分歧。然而,即便改变尘埃定律也无法解决模拟星系与观测星系之间的所有差异。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.01192,
  title  = {Star Formation Stochasticity Measured from the Distribution of Burst Indicators},
  author = {Adam Broussard and Eric Gawiser and Kartheik Iyer and Peter Kurczynski and Rachel S. Somerville and Romeel Davé and Steve Finkelstein and Intae Jung and Camilla Pacifici},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.01192},
  year   = {2019}
}

备注

21 pages, 12 figures, submitted to ApJ