中文

恒星形成、超新星、铁和α元素:一致的宇宙和银河系历史

高能天体物理现象 2017-10-18 v5 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理

摘要

最近版本的观测宇宙恒星形成历史(SFH)解决了与恒星质量密度历史的不一致性。我们表明,修订后的SFH也按比例放大了Ia型超新星(SNe Ia)的延迟时间分布(DTD),该分布由观测到的体积SN Ia率历史确定,使其与其他场星系SN Ia DTD测量结果一致。基于修订后SFH的DTD具有t1.1±0.1t^{-1.1 \pm 0.1}的形式,以及哈勃时间积分生产效率为每形成1000 M_\odot恒星质量产生N/M=1.3±0.1N/M_\star=1.3\pm0.1个SNe Ia。利用这些修订后的历史和各类超新星更新的经验铁产量,我们重新推导了宇宙铁积累历史。核心坍缩超新星和Ia型超新星对当今宇宙中铁总质量的贡献大致相等。我们找到了平均宇宙气体元素在[α\alpha/Fe] vs. [Fe/H]丰度比平面上的轨迹。该轨迹与观测到的银河系恒星在该平面上的主要轨迹大致相似,表明银河系(MW)的SFH在形式上与宇宙SFH相似。我们很容易找到一个简单的MW SFH,使得该轨迹与这一恒星轨迹紧密匹配。星系团似乎具有更高归一化的DTD。这个星系团DTD与一个在z=3z=3处达到峰值的短爆发MW SFH相结合,产生的轨迹与观测到的MW恒星“高-α\alpha”轨迹非常吻合,表明晕/厚盘种群具有类似星系团的形成模式。因此,一个简单的双成分SFH,结合经验DTD和超新星铁产量,足以紧密重现MW的恒星丰度模式。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.04540,
  title  = {Star formation, supernovae, iron, and alpha: consistent cosmic and Galactic histories},
  author = {Dan Maoz and Or Graur},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.04540},
  year   = {2017}
}

备注

Accepted by ApJ