ATLAS3D 项目 - XXII. 早型星系中的低效率恒星形成：流体动力学模型与观测
宇宙学与河外天体物理
2015-06-12 v1
摘要
我们研究了嵌入在孤立早型星系和旋涡星系中的气体盘的高分辨率流体动力学模拟中恒星形成的全局效率。尽管在模拟中使用了通用的局部恒星形成定律，但我们发现早型星系在大尺度 Kennicutt 关系上偏离旋涡星系，其恒星形成效率低 2 至 5 倍。这一偏移与先前关于形态淬灭（morphological quenching）的结果一致：由于较低的盘自引力和增加的剪切力，嵌入在早型星系中的气体盘对恒星形成更加稳定。因此，这些气体盘不会碎裂成致密团块，也无法达到旋涡星系中那样高的密度。即使存在某些分子气体，极稠密气体（高于 10^4 cm-3）的比例也显著降低，这解释了整体较低的恒星形成效率。我们还分析了一组本地早型星系和旋涡星系样本，测量了它们的 CO 和 HI 面密度以及由非恒星 8um 辐射确定的恒星形成率。正如模拟所预测，我们发现早型星系相对于旋涡星系偏离 Kennicutt 关系，效率低两倍。最后，我们通过模型与观测的直接比较验证了我们的方法。我们运行了一个旨在模拟透镜状星系 NGC524 的恒星和气体特性的模拟，发现其气体盘结构和全局恒星形成率与观测结果吻合良好。因此，形态淬灭似乎是一种稳健的机制，这也与 COLD GASS 巡天中关于早型星系恒星形成效率降低的其他观测结果一致。这种较低的恒星形成效率不足以解释整个红序列的形成，但可能导致某些星系的红化。
引用
@article{arxiv.1212.2288,
title = {The ATLAS3D project - XXII. Low-efficiency star formation in early-type galaxies: hydrodynamic models and observations},
author = {Marie Martig and Alison F. Crocker and Frederic Bournaud and Eric Emsellem and Jared M. Gabor and Katherine Alatalo and Leo Blitz and Maxime Bois and Martin Bureau and Michele Cappellari and Roger L. Davies and Timothy A. Davis and Avishai Dekel and P. T. de Zeeuw and Pierre-Alain Duc and Jesus Falcon-Barroso and Sadegh Khochfar and Davor Krajnovic and Harald Kuntschner and Raffaella Morganti and Richard M. McDermid and Thorsten Naab and Tom Oosterloo and Marc Sarzi and Nicholas Scott and Paolo Serra and Kristen Shapiro Griffin and Romain Teyssier and Anne-Marie Weijmans and Lisa M. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.2288},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 8 figures, accepted for publication in MNRAS