超新星输入率的不确定性驱动星系演化模拟的定性差异

Benjamin W. Keller; J. M. Diederik Kruijssen

doi:10.1093/mnras/stac511

超新星输入率的不确定性驱动星系演化模拟的定性差异

星系天体物理 2022-03-23 v3

作者: Benjamin W. Keller , J. M. Diederik Kruijssen

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摘要

来自核坍缩超新星（SNe，大质量恒星演化的终态）的反馈是星系形成理论的关键要素。SN 反馈的能量预算以及 SNe 发生的持续时间受恒星寿命模型与以 SN 终结生命的恒星最小质量约束。对此 SN 率的简化近似在模拟研究中普遍存在。我们在此展示 SN 预算与时刻的选择（ $t_0$ 为恒星形成到首颗 SN 的延迟， $\tau_{\rm SN}$ 为 SN 注入持续时间，以及最小 SN 前身星质量）如何驱动恒星形成调控与外流发射的变化。对 SN 能量瞬时注入的极长延迟 $(t_0 << 20\;\rm{Myr})$ 相比更小延迟降低了恒星形成并驱动更强外流。该效应主要由年轻恒星成团增强所驱动。在能量连续注入下，更长的 SN 持续时间导致更大比例的 SN 能量沉积于低环境气体密度处，此处冷却损失更低。当由最小 SN 前身星质量的选择驱动时，此效应尤为明显，该质量也设定了总 SN 能量预算。这些潜在不确定性意味着，尽管 SN 反馈的亚网格建模取得进展，约束 SN 反馈强度的严重困难依然存在。我们建议未来模拟采用真实的 SN 注入持续时间，并以最小 SN 前身星质量 $7M_\odot$ 与 $9M_\odot$ 的 SN 能量预算与持续时间界定其结果范围。

关键词

超新星反馈星系演化恒星形成外流 SN 注入率模拟恒星寿命

引用

@article{arxiv.2004.03608,
  title  = {Uncertainties in supernova input rates drive qualitative differences in simulations of galaxy evolution},
  author = {Benjamin W. Keller and J. M. Diederik Kruijssen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.03608},
  year   = {2022}
}

备注

Replaced with final MNRAS published version

超新星输入率的不确定性驱动星系演化模拟的定性差异

摘要

关键词

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