质量-金属丰度关系的起源：一种解析方法
宇宙学与河外天体物理
2013-03-13 v1
摘要
在所有红移处的恒星形成星系中，质量-金属丰度（MZ）关系的存在最近已被确立。我们旨在通过采用包含内落和外流的化学演化模型的解析解，来研究促成MZ关系的一些可能的物理机制。我们探索了变化的星系风速率、内落速率和每代恒星产率（即初始质量函数（IMF）的变化）作为MZ关系可能原因的假设。通过解析模型，我们计算了给定总重子质量和气体质量的星系的预期氧丰度。恒星质量通过观测获得，而气体质量则通过反转恒星形成的Kennicutt定律（一旦恒星形成率已知）来推导。然后，我们测试了描述外流、内落和IMF的参数应如何变化以再现MZ关系，并排除了这种变化导致不现实情况的情形。我们发现，随星系质量减小而增加的星系风速率或变化的IMF都是MZ关系的可行解。相反，变化的内落速率是不可接受的。仅通过考虑MZ关系很难区分外流和IMF解，需要结合其他观测约束来选择特定解。例如，随星系质量增加而增加的恒星形成效率也可以再现MZ关系，并解释为椭圆星系提出的恒星形成降序现象。最佳解可能是变化的恒星形成效率与星系风（确实在低质量星系中观测到）相结合。
引用
@article{arxiv.1001.4374,
title = {The Origin of the Mass-Metallicity relation: an analytical approach},
author = {E. Spitoni and F. Calura and F. Matteucci and S. Recchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1001.4374},
year = {2013}
}
备注
Accepted by A&A