理解星系盘内反向金属丰度梯度为由内向外形成所致
星系天体物理
2017-04-06 v2
摘要
星系演化的早期阶段在其金属丰度分布上留下了印记。我们利用一个解析化学演化模型讨论了旋涡星系盘中径向金属丰度梯度的起源和演化。我们解释了恒星族的径向金属丰度梯度如何由三个因素决定：恒星形成的ISM的径向金属丰度轮廓、恒星形成历史的径向变化（特别是由内向外形成）以及恒星的径向混合。在合理假设下，由内向外形成加剧了负的ISM金属丰度梯度，但对恒星金属丰度梯度产生正贡献，直至将金属丰度轮廓反转为正的 d[Fe/H]/dR。这将一些高红移星系中陡峭的负 d[Fe/H]/dR 与本地观测中通常较平坦的梯度相协调。我们讨论了高红移下反向径向金属丰度梯度（正的 d[X/H]/dR）的证据，以及银河系厚盘恒星的方位角速度与金属丰度之间的反关系（正的 dV_{\phi}/d[Fe/H]）。前者可通过高中心气体损失率和再分布过程实现，例如富物质再吸积结合由内向外形成，以及近盘星系喷泉。对于银河系厚盘，我们表明正的 dV_{\phi}/d[Fe/H] 相关性指向由内向外形成、初始金属增丰和 SNIa 增丰具有可比较的时标。我们认为，利用来自 alpha 增强星族高金属丰度尾部的更好数据，可以推断出原始的 ISM 金属丰度梯度。在我们的模型中包含由内向外形成使本地垂直金属丰度梯度改变了约 -0.2 dex/kpc，与本地测量一致。
引用
@article{arxiv.1605.02338,
title = {Understanding inverse metallicity gradients in galactic discs as a consequence of inside-out formation},
author = {Ralph Schönrich and Paul McMillan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.02338},
year = {2017}
}
备注
22 pages, 16 figures, published as MNRAS 467, 1154