星系团中的缺失金属问题：刻画早期富集星族

富与贫星系团的实测晕金属丰度相同，均为 0.35–0.4 $Z_\odot$，尽管它们的恒星分数 $M_*/M_{gas}$ 相差一个数量级。高质量星系团中实测的星系团内介质（ICM）金属丰度无法由可见恒星星族解释，因为恒星通常仅占总重子质量的 3–20%。金属丰度对 $M_*/M_{gas}$ 的独立性暗示存在一个外部且普适的金属源，例如早期富集星族（EEP）。星系团 RX J1416.4+2315 被归类为化石系统，其恒星分数 $M_*/M_{gas}=0.054\pm0.018$，本文利用档案 Chandra 与 XMM Newton 观测改进了其晕金属丰度的测定。我们确定 RXJ1416 在 $0.3<R/R_{500}<1$（排除中心星系）范围内的 ICM 金属丰度为 $0.303\pm0.053$ $Z_\odot$。我们将此测量与其他具有更宽 $M_*/M_{gas}$ 范围的星系团结合，得到拟合 $Z_{tot}=(0.36\pm0.01)+(0.10\pm 0.17)(M_*/M_{gas})$。该拟合基本独立于 $M_*/M_{gas}$，并表明对于低 $M_*/M_{gas}$ 系统，观测到的恒星星族仅能贡献总金属的 10–20%。我们进一步通过采用可见恒星星族的标准 Fe 产额来量化 EEP 的 Fe 贡献，发现 $Z_{EEP}=(0.36\pm0.01)-(0.96\pm0.17)(M_*/M_{gas})$。为解释观测到的 Fe 质量，在红移范围 $3<z<10$ 内，对于一个在 z=0 处质量约 $3\times10^{14}$ $M_\odot$ 的单一星系团，需要 $10\pm5$ SNe yr$^{-1}$（Ia 型）和 $40\pm19$ SNe yr$^{-1}$（核坍缩）的超新星（SN）速率。这些超新星可能在詹姆斯·韦伯空间望远镜对高红移星系团与原星系团的观测中可见。