孤立星系中分子氢与粒径分布的协同演化
星系天体物理
2022-05-25 v2
摘要
理解尘埃与分子氢（H）的演化是星系演化的关键方面，因为它们影响恒星形成及星系的谱能量分布。我们使用 体/光滑粒子流体动力学代码 {\sc Gadget-4} 在一组孤立类银河系星系的数值模拟中计算尘埃与 H 的演化。通过在对数间隔、30 个 bin 的网格上采样粒径，求解完整粒径分布（GSD）的演化。包含十二种物质的原初化学网络的演化与系统的流体动力学演化自洽求解，包括恒星形成，以及通过超新星反馈和恒星风从恒星向星际介质抛射金属与能量。H 的形成模型考虑了 GSD 以及通过年轻恒星 UV 辐射的光解离。我们确定了产生大量 H 所需的过程，验证了星系演化后期阶段的恒星形成定律与本地旋涡星系的观测一致，并表明我们的模型成功产生了与类银河系星系观测相符的星系分子气体分数。我们强调 GSD 与 H 协同演化的重要性，因为假设 GSD 为固定 MRN 形状的模型在尘埃丰度由大颗粒主导的区制中高估了 H 的产生，而在尘埃由小颗粒主导的区制中低估了它，这两者均在尘埃演化模拟中得以实现。
引用
@article{arxiv.2202.05521,
title = {The co-evolution of molecular hydrogen and the grain size distribution in an isolated galaxy},
author = {Leonard E. C. Romano and Kentaro Nagamine and Hiroyuki Hirashita},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.05521},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. 16 pages, 13 figures