修正吸积盘框架下恒星形成星系的气相金属丰度轮廓

模拟表明，恒星形成星系的气体内流几乎与气体盘共面且共转，而由恒星风和/或超新星爆发驱动的气体外流则优先垂直于盘面。这表明星系气体盘可被视为一种修正吸积盘。本工作中，我们聚焦于该气体吸积情形下星系盘内的金属增丰。假设恒星形成率面密度（$\Sigma_{\rm SFR}$）为指数形式，我们得到仅含三个自由参数的气相金属丰度解析解： $\Sigma_{\rm SFR}$ 的尺度长度（$h_{\rm R}$）、内流气体的金属丰度，以及定义为风驱动外流率面密度与 $\Sigma_{\rm SFR}$ 之比的质量装载因子。根据该简单模型，气相金属丰度的负梯度是冷气体径向内流的天然结果，内流气体在向盘中心运动过程中被原位恒星形成持续增丰。我们将该模型拟合到六个邻近星系的观测金属丰度轮廓，这些星系具有延伸至非常大半径的精确测量轮廓。我们的模型能很好刻画观测金属丰度轮廓的整体特征。观测轮廓通常在盘外区呈现一个平台，对应内流气体的金属丰度。此外，我们发现由拟合推断的 $\Sigma_{\rm SFR}$ 的 $h_{\rm R}$ 与来自 $\Sigma_{\rm SFR}$ 轮廓的独立估计吻合良好，支持了基本模型。