宇宙重子与金属循环
星系天体物理
2020-11-05 v1
摘要
刻画星系中恒星、气体与金属之间的关系是理解宇宙重子循环的关键组成部分。我们汇编了坍缩结构中重子及其化学组成与尘埃含量的当代普查结果。我们表明：宇宙的中性氢(H I)质量密度在红移 z ~ 5 范围内已得到很好确定，且随时间演化微弱；对分子氢的新观测揭示其演化与全球恒星形成率密度相镜像；恒定的宇宙分子气体耗尽时标指向气体储库与恒星形成之间的普适关系；冷气体(T < 10^4 K)中的金属质量密度几乎包含了 z > 2.5 时恒星产生的所有金属；在较低红移处，金属总量的贡献者更为多样，在 z < 1 时，观测到的大部分金属束缚于恒星中。总体而言，现代普查中几乎没有证据支持“缺失金属问题”。我们刻画了宇宙时间内中性气体的尘埃含量，发现尘埃-气体比和尘埃-金属比随金属丰度降低而下降。我们计算了直至 z ~ 5 的中性气体中的宇宙学尘埃质量密度。宇宙尘埃含量的多种示踪手段之间具有良好的一致性。
引用
@article{arxiv.2011.01935,
title = {The Cosmic Baryon and Metal Cycles},
author = {Celine Peroux and J. Christopher Howk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.01935},
year = {2020}
}
备注
47 pages. Authors' draft version of an invited review published in Annual Reviews of Astronomy & Astrophysics; see https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-astro-021820-120014 for the well-edited version