高红移宇宙中尘埃的恒星起源

Rosa Valiante; Raffaella Schneider; Simone Bianchi; Anja C. Andersen

doi:10.1111/j.1365-2966.2009.15076.x

高红移宇宙中尘埃的恒星起源

宇宙学与河外天体物理 2015-05-13 v1

作者: Rosa Valiante , Raffaella Schneider , Simone Bianchi , Anja C. Andersen

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摘要

为了探究恒星源能否解释从5<z<6.4类星体样本的毫米/亚毫米观测中推断出的>10^8太阳质量的尘埃质量，我们建立了一个化学演化模型，该模型追踪金属和尘埃在恒星特征寿命期间的演化，并考虑了尘埃破坏机制。利用恒星尘埃产额随初始质量（1-40太阳质量）和金属丰度（0-1太阳金属丰度）变化的网格，我们表明AGB星在高红移宇宙尘埃演化中的作用可能被忽视了。我们将包含尘埃的化学演化模型应用于最遥远的z=6.4类星体SDSS J1148+5251的宿主星系。考虑到宿主星系恒星形成历史当前的不确定性，我们考虑了两种模型：(i) Li等人(2007)的数值模拟得到的恒星形成历史，该模拟预测在z=6.4时已形成一个巨大的恒星核球；(ii) 恒定的恒星形成率1000太阳质量/年，如果大部分远红外光度来自年轻恒星，则观测结果支持此值。第一个模型预测z=6.4时的尘埃总质量为2x10^8太阳质量，处于观测推断值的范围内，其中AGB尘埃贡献了很大一部分（80%）。当采用恒定恒星形成率时，AGB尘埃的贡献降至50%，但形成的尘埃总质量小了2倍。两个模型都预测星际介质会迅速富集金属，且碳丰度演化相对平缓，这与观测约束一致。这支持了恒星源可以解释观测到的尘埃的观点，但也表明AGB星对尘埃产生的贡献不可忽视，即使在当前观测所能触及的最极端红移处也是如此。

关键词

尘埃形成 AGB星高红移类星体化学演化星系演化星际介质

引用

@article{arxiv.0905.1691,
  title  = {Stellar sources of dust in the high redshift Universe},
  author = {Rosa Valiante and Raffaella Schneider and Simone Bianchi and Anja C. Andersen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0905.1691},
  year   = {2015}
}

备注

12 pages, 7 figures, accepted for pubblication in MNRAS

高红移宇宙中尘埃的恒星起源

摘要

关键词

引用

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