非常质星与氮发射的星系
星系天体物理
2024-10-25 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
近期研究表明,利用 JWST 观测到的高红移星系(如 GN-z11)显示出极高的氮(N)水平。这一现象也延伸至引力透镜星系,如红斗星系(Sunburst Arc)位于 z = 2.37,以及全球星系(GC)。我们提出,这源于非常质星(VMSs)的存在,其质量范围为 100 到 1000 太阳质量。Sunburst Arc 中观察到的 He {\sc ii} 也可能源于 VMSs 贡献的比例异常增大。我们构建了一个全新的框架来模拟非常质星的演化,其不再受 Dutch 或其他质量损失“配方”的限制,而是考虑 或 相关风险的物理。我们讨论了质量损失的拐点以及光厚薄风中质量损失率之间的过渡,然后研究了 VMS 的蒸发性质量损失历史。我们的新演化模型显示,由于风险主导的自我调节效应,VMS 在零年龄主序星序列(ZAMS)上垂直演化,我们讨论了哪种风险物理决定了恒星上限。我们对 Sunburst Arc 的 Vink (2023) 的估计表明,星系中检测到的大量 N 很可能来自 VMS。我们评估了前假设的优缺点,包括快速旋转的质星和超质星(SMS),我们得出结论,只有我们的 VMS 模型才满足相关标准。最后,我们倡导在 Population Synthesis 和化学演化模型中包含 VMS,强调需要一种自洽的风险方法,这种方法目前并不存在。即便在质量损失率上有任何细微的不准确,都会显著影响 VMS 的演化以及其致电和化学反馈。
引用
@article{arxiv.2410.18980,
title = {Very massive stars and Nitrogen-emitting galaxies},
author = {Jorick S. Vink},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.18980},
year = {2024}
}
备注
6 pages, 4 figures, proceedings IAUS 391: "The first chapters of our cosmic history with JWST"