宇宙时间内星系中尘埃的起源
星系天体物理
2020-02-18 v1
摘要
我们通过在 SAGE 星系形成半解析模型中引入详细的尘埃方案来研究星系中的尘埃演化。这一称为 Dusty SAGE 的新模型追踪了 II 型超新星和渐近巨星支 (AGB) 星喷出物中尘埃的凝聚、致密分子云中的晶粒生长、超新星激波导致的破坏，以及由恒星形成、再加热、流入和流出从星际介质 (ISM) 中移除尘埃的过程。我们的模型成功再现了红移 z = 0 处观测到的尘埃质量函数以及宽红移范围内观测到的尘埃标度关系。我们发现，当前宇宙中的尘埃质量含量主要通过星际介质 (ISM) 中的晶粒生长产生。相比之下，在早期宇宙中，尘埃的主要产生机制是恒星喷出物中的凝聚。尘埃重要产生通道的转移刻画了尘埃-气体比 (DTG) 和尘埃-金属比 (DTM) 的标度关系。在晶粒生长占主导的星系中，我们发现 DTG 和 DTM 比与金属丰度和恒星质量均呈正相关。另一方面，在尘埃主要通过凝聚产生的星系中，我们发现 DTM 和 DTG 比与金属丰度或恒星质量呈负相关或无相关。与观测显示环星系介质 (CGM) 比 ISM 含更多尘埃一致，我们的模型也显示了 z < 4 的相同趋势。我们的半解析模型公开于 https://github.com/dptriani/dusty-sage。
引用
@article{arxiv.2002.05343,
title = {The origin of dust in galaxies across cosmic time},
author = {Dian P. Triani and Manodeep Sinha and Darren J. Croton and Camilla Pacifici and Eli Dwek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05343},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 14 figures, accepted for publication in MNRAS