VLT/UVES对四个邻近矮椭球星系丰度的研究 II: 对理解星系演化的启示

我们使用VLT-UT2上的UVES摄谱仪，对四个邻近矮椭球星系（玉夫座、天炉座、船底座和狮子座I）中心区域的15颗独立红巨星拍摄了光谱。我们测量了这些低质量恒星（年龄范围1-150亿年）中众多元素的丰度变化。这意味着我们可以有效地测量这些星系随时间的化学演化。我们的结果显示，金属丰度随年龄有显著弥散，但总体趋势与过去10-150亿年间封闭（或可能泄漏）盒子化学演化情景的预期一致。我们注意到，每个星系在所有测量元素上都显示出大致相似的丰度模式。这表明，尽管恒星形成历史差异很大，但化学演化随时间呈现出相当均匀的进程。这些星系很可能具有相似的初始条件，并以相似的方式演化，恒星形成以均匀的低速率发生，即使在不同时间也是如此。通过我们的精确测量，我们发现了丰度微小变化的证据，这些变化与恒星形成历史的变化相关。α元素表明，矮椭球星系的化学演化未受到非常高质量恒星（>15-20 M_sun）的影响。我们在矮椭球星系中测量到的恒星丰度模式与在我们银河系盘、核球和内晕中通常观测到的模式显著不同。这表明，不可能用在这些矮椭球星系中形成并随后并合到我们银河系中的恒星来构建我们银河系的很大一部分。任何涉及矮椭球星系的并合情景都必须发生在非常早期的宇宙中，当时它们仍然富含气体，因此大部分质量转移是气体，而恒星很少。