双星对星系尘埃与金属演化的影响

我们将(a)双星恒星演化(使用binary_c)和(b)尘埃产生与破坏详细实现到宇宙学半解析星系演化模拟L-Galaxies中。这个新版L-Galaxies与仅假设单星的版本以及跨一系列红移($z$)的全局和空间分辨观测数据进行了比较。我们发现,只有当大质量恒星抛出的总质量不变时,双星对星系的恒星质量、气体质量和恒星形成率的影响才可忽略。这是因为大质量恒星决定了超新星(SN)反馈的强度,而后者调节星系生长。双星效应,如公共包层抛射和新星,影响星系中的碳和氮增丰,然而更重的α元素更多受SN和星风产额选择的影响。与许多其他模拟不同,新版L-Galaxies在$z\sim{}0-4$重现了观测到的尘埃-金属比(DTM)和尘埃-气体比(DTG)。这主要归因于尘埃丰富环境中更短的尘埃吸积时标。然而,在$z>4$处尘埃质量被低估,突显了模拟中早期需要增强的尘埃产生,可能伴随增加的恒星形成。在亚星系尺度上,L-Galaxies与$z=0$处观测到的尘埃和金属径向轮廓非常吻合。在弥散、低金属度区域也发现了DTM比的下降,这与普适值的假设相矛盾。我们希望这项工作可作为未来其他宇宙学模拟中双星恒星演化实现的有用模板。