利用辐射流体动力学模拟验证高红移星系形成的半解析模型
星系天体物理
2018-06-06 v2
摘要
我们使用 Enzo 计算的宇宙学流体动力学模拟和半解析星系形成模型 (SAM) GAMMA 来研究早期宇宙中矮星系的化学演化。该项目的长期目标是通过交叉验证这些理论方法，更好地理解贫金属恒星的起源以及矮星系和银河系晕的形成。我们将 GAMMA 与流体动力学模拟中发现的最大质量星系的合并树相结合，比较两种方法预测的恒星形成率、金属丰度分布函数 (MDF) 和年龄-金属丰度关系。我们发现 SAM 可以重现流体动力学模拟的整体趋势。然而，模型参数之间存在简并性，需要从模拟中提取更多约束（如恒星形成效率、气体流动）以隔离正确的半解析解。爆发性恒星形成历史和超新星爆发触发的恒星形成等随机过程无法用当前版本的 GAMMA 重现。星系星际介质中的非均匀混合（主要来自局部超新星的自我增富）导致 MDF 变宽，这可以在 SAM 中通过将其预测的 MDF 与标准差约为 0.2 dex 的高斯函数卷积来模拟。我们发现模拟中最大质量星系在其晕半径内保留了近 100% 的重子质量，这与 GAMMA 重现模拟整体趋势所需的条件一致。
引用
@article{arxiv.1710.06442,
title = {Validating Semi-Analytic Models of High-Redshift Galaxy Formation using Radiation Hydrodynamical Simulations},
author = {Benoit Côté and Devin Silvia and Brian W. O'Shea and Britton Smith and John H. Wise},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.06442},
year = {2018}
}
备注
26 pages, 13 figures, 2 tables, submitted to ApJ (version 2)