The r-Process Enriched Low Metallicity Giant HD 115444
麦克唐纳天文台2.7米望远镜的高分辨率中阶梯光谱仪收集了超贫金属巨星HD 115444和HD 122563的新的高分辨率,非常高的信噪比光谱。利用这些谱线,进行了谱线识别和模式大气分析,强调了中子俘获元素。在HD 115444的光谱中已经鉴定出20种Z > 30的元素。这颗恒星被认为有过多的中子捕获元素,但它缺乏必要的详细分析来与核合成预测进行比较。这项新研究的特点是对HD 115444与明亮的、研究充分的晕巨星HD 122563进行了逐行的差异丰度比较。对于HD 115444,总体金属丰度为[Fe/H]~-3.0。轻元素和铁峰元素的丰度通常显示出与其他UMP星相同的模式(例如锰和铬的过度缺乏,钴的过度丰富),但差异分析表明每个恒星都有几个独特的核合成特征。
1999-10-20 astro-ph
A search for planets in the metal-enriched binary HD 219542
最近发现宽双星HD 219542的组成部分在金属丰度上相差约0.1 dex(Gratton et al. A&A 377,123)。在本文中,我们提出了2年的高精度径向速度监测的结果,这些恒星进行了国家伽利略天文台(TNG)使用高分辨率摄谱仪SARG。对于金属富集组分A,没有发现超过测量误差(5 m/s)的径向速度变化的迹象。这使我们能够为这颗恒星周围的行星设定质量上限。HD 219542 B显示出低振幅变化,周期为112天,置信水平约为96- 97%。这可能表明存在一颗土星质量的行星,尽管这些变化仍然有可能是由于恒星的适度活动。到目前为止,基于平分线、恒星星等和线等效宽度变化的测试还没有定论。
2003-04-07 astro-ph
Mapping Metal-Enriched High Velocity Clouds to Very Low HI Column Densities
我们的星系是已知的最近的类星体吸收线系统,它为我们提供了一个独特的机会,通过同一个星系探测多条视线。这是必不可少的,我们的解释中看到的MgII吸收由于视线通过中间红移星系的复杂的运动学配置文件。在21 cm探测阈值N(HI)~10^18 cm-2以下的高速云中,从未探测过银河系晕。通过对最明亮的活动星系核和类星体的镁离子吸收的调查,有可能将HI柱密度降低几个数量级。应该看到由于中等红移星系的MgII吸收剖面的高速分量的类似物。我们描述了一个程序,我们正在进行,并提出了一些初步的调查结果。
2001-08-15 astro-ph
Can Supermassive Black Holes Form in Metal-Enriched High-Redshift Protogalaxies ?
原银河系暗物质(DM)晕中的原始气体,其维里温度Tvir > 10^4 K,开始冷却并通过氢原子冷凝。如果这种气体受到强紫外线(UV)通量的照射,并且不含H2和其他分子,那么Tvir ~10^4 K的晕可能会避免碎裂,并导致质量为M=10^5-10^6 Msun的超大质量黑洞(SMBH)的快速形成。这种"头启动“有助于解释推测质量为几× 10^9兆太阳的SMBH的存在,它为斯隆数字巡天中发现的红移z>~6的明亮类星体提供了动力。然而,Tvir~10^4K的高红移DM晕可能已经富含至少痕量的金属和尘埃,这些金属和尘埃是在它们的祖先中由先前的恒星形成产生的。在这里,我们研究的热和化学演化的低金属气体暴露在极强的紫外辐射场。我们在单带模型中获得的结果表明,气体碎裂在临界金属丰度以上是不可避免的,临界金属丰度的值介于Zcr~ 3 x 10 ^{-4} Zsun(在没有尘埃的情况下)和低至Zcr~ 5 x 10^{-6} Zsun(尘埃与气体的质量比约为0.01 Z/Zsun)之间。我们认为,当金属丰度超过这些临界值时,低质量恒星的致密星团可能在晕核处形成。在这样的星团中,相对大质量的恒星可以迅速合并成一个更大质量的天体,这可能会产生一个中等质量的BH残留物,其质量可达M <~10^2-10^3 Msun。
2008-07-09 astro-ph
Metal Enriched Outflows and Dusty starburst in the type II quasar Q 1321+058
本文分析了超亮红外II型类星体Q132+058的发射线性质和宽波段光谱能量分布。光学和紫外线发射线显示出四个不同的组成部分:在系统速度下的LINER类分量,蓝移约400 km/s的严重变红的HII类分量,以及分别蓝移约400 km/s和1900 km/s的两个宽分量。发射谱线比率表明,宽组分产生于密集且富含α的流出物中,金属度为3-5 Zsun,密度为n_H ~ 10^7 cm^-3。光学-紫外连续光谱主要由恒星光组成,可以用年轻(<100万年)和中间年龄(0.5- 0.8亿年)的恒星星族来模拟。近到中红外线主要是被隐藏的类星体加热的热而温暖的尘埃。我们推导出恒星形成率(SFR)为300-500 M \sun年$^{-1}$从紫外光谱和远红外光度,这是两个数量级以上的红化未校正的[OII]光度表示。
2007-02-13 astro-ph
When Does the Intergalactic Medium Become Enriched?
我们使用宇宙学流体动力学模拟,包括银河反馈的基础上,本地星爆的观测,找到一个自洽的演化模型,能够拟合观测的星系际金属丰度的历史,跟踪C IV之间的z=6.0->1.5。我们的主要发现是,尽管欧米茄(C IV)的测量以及在此范围内的柱密度和线宽分布的相对不变性,来自恒星形成驱动风的持续反馈能够再现观测结果,而早期富集的情况下,大多数金属注入IGM在z>6是不利的。C IV观测的稳定性是由于IGM金属含量的增加与C IV电离分数的下降相平衡,这是由于1)物理密度的降低,2)电离背景强度的增加,以及3)金属在较低的红移下变得更加冲击加热。我们的模型预测,在z=6->2之间注入IGM的金属比在z>6时多约20倍。我们发现,在z=2的中位数C IV吸收剂微量金属注入1 Gyr较早表明,典型的金属跟踪C IV既不是从非常早期的时间,也不是从最近的反馈。
2006-10-26 astro-ph
A metal enriched dark cluster of galaxies at z=1; Dark lens searches
寻找和研究z>1的非常遥远的星系团是现代观测宇宙学的主要课题之一。例如,如果对非常遥远的星系团中的团内热介质的金属丰度进行测量,就可以为我们了解星系的形成和演化提供丰富的信息。然而,这项研究的困难在于,目前还很少有被证实的非常遥远的星系团。我们首先要寻找非常遥远的星团,但这需要非常深入的观测。随机选择天空是不实际的。我们必须选择天空。本文论证了透镜缺失问题与甚远星系团的密切联系,暗透镜的寻找可能为研究甚远星系团打开一扇新的窗口。首先,对缺失透镜问题进行了总结,定义了暗透镜搜索。接下来,我们总结了两个暗透镜的结果,特别是与非常遥远的星系团的性质有关的主题。
1997-11-14 astro-ph
Low-mass supernovae in the early Galactic halo: source of the double r/s-process enriched halo stars?
在星系晕的低金属丰度极端([Fe/H]=-2.5)的几颗恒星显示出s过程和r过程元素的强烈增强。主序星中s过程元素的存在是通过双星系统中AGB伴星的质量转移来解释的。r-过程元素起源于II型超新星,也需要质量转移。然而,目前还不清楚AGB恒星和超新星的污染是如何发生的。在这里,我表明,初始-最终质量的关系陡峭的金属丰度低,由于低质量损失效率。这可能会导致低Z、高质量AGB星的简并核心达到阿雷塞卡质量,导致Iben & Renzini 1.5型超新星。这样的超新星可以解释双增强晕星的增强模式和金属丰度依赖性。减少质量损失效率预示着在贫金属的球状星团中会有更多的大质量残留物。简要讨论了球状星团核心存在高M/L数的证据。
2003-12-18 astro-ph
Formation of metal-poor gaseous halo in gas-rich galaxy mergers
为了探索椭圆星系中观测到的星际介质晕的基本化学性质的起源,我们数值研究了富气盘-盘星系合并过程中星际介质的化学动力学演化.本化学动力学研究的主要结果有以下三个。(1)由富气并合形成的椭圆星系表现出陡峭的负ISM金属丰度梯度,特别是在星系的外部。其根本原因是,ISM的化学演化进行在这样一个不均匀的方式,在合并的中心部分,金属富集的ISM是更有效的,由于径向流入的金属富集的ISM在耗散星系合并,而在外部部分,金属富集是不太有效的,由于大量的金属富集的ISM潮汐剥离合并。这一结果为最近ASCA揭示的椭圆晕气态金属丰度梯度的起源提供了线索。(2)由于并合过程中ISM的不均匀化学演化,一些并合遗迹的平均气态金属丰度明显小于恒星平均气态金属丰度。合并遗迹中恒星和气态金属丰度的差异程度取决于化学混合长度、星系质量和超新星反馈的有效性。(3)由多次合并形成的椭圆星系比由对合并形成的椭圆星系更可能具有贫金属的气体晕成分和陡峭的气体金属丰度梯度。这主要是因为在多次合并中,更大量的金属含量较低的ISM可以更有效地从星系中潮汐剥离。
1998-04-18 astro-ph
The Fragmentation of Pre-enriched Primordial Objects
最近的理论研究表明,最初的恒星是由不含金属的气体形成的,与现在的情况有着根本的不同。在本文中,我们研究了金属丰度对坍缩暗物质微晕中气体演化的影响。我们用光滑粒子流体力学将这样一个系统建模为一个孤立的3σ峰,其质量为2 × 10^6 M_sun,在z_coll=30处坍缩。该气体的预富集水平可能是10^-4 Z_sun,也可能是10^-3 Z_sun。我们发现,这两种情况下的演变过程非常不同。在较低金属丰度的模拟中,气体没有经历持续的坍缩和碎裂,而在较高金属丰度的情况下,气体耗散地沉降到暗物质晕的中心。中心气体的特征是密度n > 10^4 cm^-3,温度T \sim 90 K,与宇宙微波背景辐射的温度非常接近,它在引力作用下不稳定,并经历了剧烈的碎裂。我们讨论了临界金属丰度Z_crit \sim 5 × 10 ^-4 Z_sun存在的物理原因及其对红移的可能依赖性。与纯H/He的情况相比,10^-3 Z_sun气体的碎裂导致了相对更多的低质量团簇。
2001-09-10 astro-ph
Did Massive Primordial Stars Preenrich the Lyman Alpha Forest?
我们研究的动力学演化和统计特性的超新星喷出物的大规模的原始恒星的宇宙学框架,以确定是否这第一人口的恒星可以丰富宇宙的水平和分散所看到的最新观测的莱曼-阿尔法森林。我们将一个1 Mpc^3体积的λ CDM模型发展到z = 15的红移,并在所有质量大于5 × 10^5太阳质量的暗物质晕中添加对应于第一代大质量恒星超新星喷出物的金属“气泡”。然后将这些初始条件演化为z = 3,并将金属的分布和水平与观测结果进行比较。在没有进一步恒星形成的情况下,原始金属最初包含在晕和细丝中。在再电离阶段(z ~ 6),由于超星系紫外背景辐射,富金属气体的光蒸发导致金属体积填充因子的急剧增加。在z = 3时,模拟体积的~ 2.5%(约总气体质量的20%)中充满了金属丰度超过10^-4 Z_solar的气体,而金属丰度超过10^-3 Z_solar的气体不到总体积的0.6%。这表明,即使对原始超新星的位置和每颗超新星产生的金属量有最乐观的估计,这群恒星也不能完全解释莱曼- $α$森林的富集程度和分散程度,除非我们严重低估了Pop III时期的持续时间。然而,与观测结果的比较表明,Pop III超新星可能是非常低密度的莱曼-阿尔法森林的重要贡献者。
2003-12-29 astro-ph
Metal enriched gaseous halos around distant radio galaxies: Clues to feedback in galaxy formation
本文介绍了与3个z > 3射电星系4C 41.17、4C 60.07和B2 0902+34有关的巨型星云发射线晕的光学和近红外光谱研究结果。以前的深窄带Ly-alpha成像揭示了复杂的形态,大小可达100 kpc,可能与中心区域的外流和AGN反馈有关。这些晕的外部区域表现出安静的运动学,典型的速度分散为几百公里/秒,和速度剪切,主要可以解释为由于旋转。内部区域显示了与射电瓣密切相关的气体的冲击茧。它们的运动学受到干扰,膨胀速度和/或速度离散度>1000 km/s。核心区域的化学演变,我们还发现了光谱证据的喷射浓缩材料在4C 41.17高达约60千秒差距的距离沿无线电轴。在大多数情况下,在Ly-alpha线中追踪的动力学结构在碳和氧线中密切呼应。这表明Ly-alpha线产生于高度聚集的小填充因子介质中,因此可以用作高z射电星系(HzRGs)动力学的示踪剂。我们的结论是,这些HzRG正在经历一个最后的喷流诱导阶段的恒星形成与喷射的大部分星际介质成为“红色和死亡”的椭圆星系之前。
2007-02-28 astro-ph
Stochastic chemical enrichment in metal-poor systems I. Theory
提出了核心坍缩(II型)超新星对贫金属系统化学富集的随机模型,允许富集物质通过湍流运动和云碰撞在星际介质中进行大规模混合。通过跟踪介质中气体密度的演变来考虑原始物质的侵入。解析表达式推导出了由给定数量的超新星富集的恒星数量,以及超新星喷出的物质在被锁定在随后形成的恒星中之前与其混合的质量。结果表明,对于星系晕的气体密度(~0.1 cm-3)和超新星爆发率(~0.25 kpc-3Myr-1)的合理值,由此得到的极端星族II星的金属丰度分布在[Fe/H]~=-4处显示出明显的截止。事实上,假设没有低质量的第三星族恒星能够从原始星际介质中形成,那么[Fe/H]=-4以下的恒星的比例与观测结果是一致的。此外,即使是迄今为止观测到的最贫金属的恒星,也很有可能被几颗超新星所富集。这部分解释了最近几项观测研究发现,在许多化学丰度比低至[Fe/H]=-4的恒星中,恒星与恒星之间的散射相对较小。从热核(Ia型)超新星的贡献被认为是几乎可以忽略不计的整个极端贫金属制度。(* 删节 *)
2005-04-27 astro-ph
Are oxygen and neon enriched in PNe and is the current solar Ne/O abundance ratio underestimated?
为了可靠地测量行星状星云(PNe)和HII区域的氧和氖丰度,进行了一次彻底的关键文献调查。通过对比PNe和HII区域的结果,我们的目标是解决的问题,氧和氖的演化在星际介质(ISM)和低,中等质量的恒星(LIMS)的后期演化阶段,以及目前有争议的太阳Ne/O丰度比。通过比较发现,两类星云的氖丰度和Ne/O比值均随氧丰度的增加而增加,正相关系数均大于0.75。的相关性表明不同的富集机制,氧和氖在ISM中,在这个意义上说,氖的增长被延迟相比,氧。PNe区和HII区丰度的差异主要归因于PNe的祖星发生的核合成和疏浚过程的结果。我们发现,这两个α-元素显着富集在低金属丰度(初始氧丰度<= 8.0),但不是在金属丰度高于SMC。事实上,Ne/O比测量的PNe几乎相同的HII地区,无论金属丰度,表明一个非常相似的生产机制的氖和氧在中等质量的恒星(IMS)的初始金属丰度低,在更大质量的恒星,一个猜想,需要进一步的理论研究验证。这一结果也强烈地表明,太阳氖丰度和Ne/O比值都应该从Asplund,Grevesse & Sauval值向上修正~0.22 dex或从Grevesse & Sauval值向上修正~0.14 dex。
2008-06-13 astro-ph
Metal Enrichment of the Intergalactic Medium in Cosmological Simulations
观测表明,在z = 3时,弥散星系际介质(IGM)的金属丰度约为0.1-1%,而在z=0时,大星系团(ICM)的热气体丰度约为太阳金属丰度的1/3-1/2。IGM中的金属可能是在星系间的动力学碰撞过程中,通过冲压压力剥离,超新星驱动的风或辐射压力驱动的尘埃流出而从星系中移除的(它们可能是在星系中形成的)。这项研究开发了一种利用已经完成的宇宙学模拟来研究IGM和星系化学富集的方法。在这些模拟中,我们添加了灰尘和(气态)金属,根据三个简单的参数化处方分配气体中的灰尘和金属,每个富集机制一个。这些规定制定捕捉基本的弹射物理,并校准时,可能的经验数据。我们的结果表明,从太阳质量大于3*10^8的星系中动态去除金属不能解释低柱密度Ly-alpha吸收体的金属丰度,从太阳质量大于3*10^10的星系中动态去除金属不能解释ICM金属丰度。动力学移除也无法在星系中产生足够强的质量-金属丰度关系。相比之下,来自相对较大星系的金属的风或辐射压喷射可以合理地解释所有三组观测结果(尽管目前还不清楚金属是否可以在低密度区域足够均匀地分布而不会过度干扰IGM,以及星系团是否可以像观测到的那样富集)。我们详细研究了我们的结果如何随着我们假设的参数的变化而变化,以及不同喷射过程的结果如何比较。(节录)
2001-07-17 astro-ph
HST and Spitzer Observations of the Host Galaxy of GRB 050904: A Metal-Enriched, Dusty Starburst at z=6.295
我们提出了深哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜观测的宿主星系GRB 050904在z=6.295。在H带和3.6微米处检测到宿主。根据这些探测结果,以及z '波段和4.5微米的极限,我们推断出经消隐校正的绝对星等M(UV)=-20.7等,或~L*,恒星形成速率为每年15个太阳质量,恒星质量为几个10^9个太阳质量。与已发表的光谱确认的z>5.5星系样本的比较表明,GRB 050904的宿主将逃避检测和/或确认,因为缺乏可检测的Ly-alpha发射,这可能是尘埃消光的结果(A[1200]~1.5等)。这表明,目前并不是所有z~6的明亮星暴星系都能被解释。最重要的是,使用从余辉吸收光谱推断的Z~0.05太阳的金属丰度,我们的观测首次表明,从z=0到z~2,观测到的质量和光度-金属丰度关系的演变继续到z>6。从余辉发射测量红移和金属丰度的容易性表明,与下一代地面和空间望远镜相结合,具有专门近红外跟踪的伽马射线暴任务可以提供关于恒星和星系在再电离时期演变的独特信息。
2006-03-27 astro-ph
The observable Metal-enrichment of Radiation-driven+Wind-blown HII Regions in the Wolf-Rayet Stage
从恒星演化模型和对沃尔夫-拉叶星的观测可以得知,大质量恒星在沃尔夫-拉叶阶段通过强烈的恒星风释放出富含金属的气体。虽然HII区的光谱可以作为诊断来确定星际介质的化学成分,但目前还没有可靠的方法来探索诊断HII气体已经被化学处理过的恒星风物质污染到什么程度。因此,在最近的一篇论文中,我们分析了我们的模型辐射驱动和风吹HII气泡周围的孤立的85 Msun星与原来的太阳金属相对于其化学丰度。虽然热星风泡(SWB)在WN阶段富集14 N,在WC阶段富集更高的12 C和16 O,但我们发现在恒星寿命结束时,热电离气体中示踪元素N和O的质量比并不显著高于太阳,而C的富集度比太阳高22%。富集元素从热的SWB到冷的气体的传输主要通过热气体与在SWB壳的背面的冷却器的混合而发生。
2007-02-11 astro-ph
The Abundance Spread Among Giants and Subgiants in the Globular Cluster Omega Centauri
我们目前的光谱丰度和巨星的径向速度在银河系球状星团欧米茄半人马座的基础上的钙红外三重态。观测到两个恒星样本:下巨星支上径向距离为8 - 23弧分的M_V = 1.25的恒星234颗;径向距离为3 - 22弧分的M_V = -1.3的恒星145颗。以前的金属丰度研究发现了一个非高斯的金属丰度分布,包含了富含金属的恒星的尾巴。我们证实了这些结果,除了我们的无偏集群金属丰度分布显着狭窄。它们包含以下关键功能:(1)没有非常贫金属的恒星,(2)贫金属分布突然上升到模态[Fe/H]值-1.70,与在0.07 dex水平上未分辨的均匀金属丰度一致,(3)金属丰度高的尾部,恒星比简单化学演化模型预测的要多,(4)金属丰度与半径之间的相关性较弱,大多数富金属恒星集中在星团核心。未解决的金属弱尾意味着欧米茄Cen形成的气体混合良好,达到了星系团的模态金属丰度。因此,像其他银河系的球状星团一样,半人马座ω似乎是在一个预先富集和均匀化(直到模态金属丰度)的环境中形成的。弱金属丰度梯度的存在支持了ω Cen自富集的观点,富集的气体由于气体耗散过程而下沉到团簇中心。然而,我们也注意到,富含金属的恒星比星团中的大部分恒星质量更大,并且可能在星团的生命周期中通过动力学质量分离而下沉到中心。
1996-01-04 astro-ph
Extremely alpha-Enriched Globular Clusters in Early-Type Galaxies: A Step towards the Dawn of Stellar Populations?
我们比较[α/Fe],金属丰度,和年龄分布的球状星团在椭圆形,透镜状和螺旋星系,我们来自舔线指数测量。我们在椭圆星系中发现了大量的球状星团,它们的[α/Fe]值比透镜星系和螺旋星系中的任何星团都要高得多(>0.5)。大多数这些极度富集α的球状星团都很古老(t > 8 Gyr),覆盖的金属丰度范围为-1 <~ [Z/H] <~ 0。与超新星产额模型的比较表明,这些球状星团的原始气体云必须主要由大质量恒星(>~20 M_sol)富集,而低质量恒星的贡献很小。测得的[α/Fe]比也与非常大质量的对不稳定超新星(~130-190 M_sol)的产率一致。这两种情况都意味着,原始气体的化学富集是在极短的时间尺度上完成的,大约为几百万年。考虑到早期型星系中弥漫恒星星族的平均[alpha/Fe]比值较低,我们的研究结果表明,这些α增强的球状星团可能是第一代星团的成员,它们的形成时代将早于巨型早期型星系中大多数恒星的形成。
2006-05-09 astro-ph
Kinematics of log N(HI)~17 [cm^-2], Metal-Rich Gas Extended Around Intermediate Redshift Galaxies
富含金属,低电离气体在大galactocentric距离的运动学相比,主机星系的属性,并在全球星系演化的背景下进行了讨论。
2000-09-20 astro-ph
Carbon Rich Extremely Metal Poor Stars: Signatures of Population-III AGB stars in Binary Systems
我们使用剑桥恒星演化程序STARS来模拟零金属丰度中等质量恒星的演化和核合成。我们调查的双重性对这些系统的核合成输出和潜在的丰度的secondaries的效果。零金属丰度星表面经二次疏浚后富集CNO元素。在双星相互作用过程中,如洛希瓣溢出或风吸积,金属可以从这些恒星中释放出来,并富集CNO同位素。我们研究了已知的两颗最贫金属的恒星HE 0107-5240和HE 1327-2326的形成。HE 0107-5240所观测到的碳和氮的丰度可以通过第二次挖掘后从七颗太阳恒星的伴星增强风中吸积物质来重现,尽管氧和钠的产生不足。我们推测,HE 1327-2326,这是更丰富的氮和锶,可能同样形成的风吸积在稍后的AGB阶段后,第三次疏浚。
2007-03-27 astro-ph
The Main Epoch of Metal Production in the Universe
星系团可以直接估计金属丰度和金属产量的最大规模迄今为止。有人认为,集群的金属丰度(约1/3太阳)应被视为低Z宇宙作为一个整体的代表。现在有令人信服的证据表明,大部分恒星不仅在星团椭圆星系中,而且在场椭圆星系和球丘中形成于高红移(z>~ 3)。由于这类恒星至少占现在被锁定在恒星中的重子的30%,因此有观点认为至少有30%的恒星和金属在z=~3之前形成,相应地,宇宙在z=3时的金属丰度预计约为太阳的1/10。
1998-01-22 astro-ph
Pre-enriched, not primordial ellipticals
我们通过恒星形成及其反馈到星际介质中来跟踪星系的化学演化,从原始气体开始,并允许气体流入正在建模的区域。我们试图重现观测到的早型星系的谱线强度,以约束它们的恒星形成历史。恒星形成的效率和时间以及流入的量和持续时间都是不同的。我们评估了随着时间的推移,恒星的化学富集和质量。然后用单恒星族(SSP)数据预测复合恒星星族的谱线强度。结果进行了比较,在十个椭圆形观测线强度,包括一些功能,有助于打破年龄-金属丰度简并在老恒星星族的问题。我们发现,模拟的椭圆星系需要高金属丰度的SSP(>3倍太阳)在以后的时间。此外,观测到的强谱线不可能由原始气体中的初始星爆产生,即使在最初的几个x 10 E +8年中允许大量的流入。这是因为大部分恒星中的谱线需要一些预富集,以接近椭圆星系中观测到的谱线强度。
1997-11-25 astro-ph
Metallicity and Nuclear Star Formation in Nearby Galaxy Pairs: Evidence for Tidally Induced Gas Flows
我们推导出的第一个大的客观选择的本地星系对的样本的光度-金属丰度关系,我们比较对LZ关系与近场星系巡天(NFGS)的关系。具有小投影间距(s<20 kpc/h)的星系对成员的金属丰度(平均约为0.2 dex)系统性地低于场星系,或者在相同光度下比更广泛的间距对。在星系对中,金属丰度和中心爆发强度之间存在着很强的相关性。所有五个星系对样本具有强烈的中心爆发有密切的同伴和金属丰度低于可比的场星系。我们的研究结果提供了强有力的观测证据合并的情况下,星系相互作用导致气体流向中心区域,携带较少的富集气体从星系的外围到中心区域。较低浓缩的气体稀释了预先存在的核气体,以产生比在相互作用之前获得的金属丰度更低的金属丰度。这些气体流触发了恒星形成的中心爆发,造成了强大的中心爆发强度,并可能有助于蓝色凸起的形成。我们表明,这种情况下所需的时间尺度和中心气体稀释与流体动力学合并模型的预测是一致的。
2005-11-04 astro-ph
On the Dynamical Origin of the ICM Metallicity Evolution
利用星系团的N体/SPH(smoothed particle hydrodynamics)无辐射数值模拟,应用星系形成的半解析模型,研究了星系团内介质(ICM)金属丰度演化的起源.半分析模型包括气体冷却、恒星形成、超新星反馈和金属富集,并与基础模拟的扩散气体相关联,以便气体粒子的化学性质动态地、一致地从星系中的恒星产生。这种混合模型让我们有关于ICM中金属的空间分布的信息。对一组维里质量为~1.5*10^15 h^{-1} M_sun的星系团的结果有助于对最近观测到的X射线数据的理论解释,这些数据表明,随着红移的增加,星系团内气体的平均铁含量减少。我们发现这种演变主要是由于铁丰度在~ 0.15R_vir范围内逐渐增加的结果。星系团的z~1值相当大,而最近恒星形成的贡献很小。在高红移处富集的低熵气体汇到星系团中心,对金属丰度分布的演化做出贡献。
2008-02-07 astro-ph
Cosmic metal production and the mean metallicity of the Universe
通过详细的化学光度模型的椭圆形,螺旋和不规则星系,我们评估的宇宙历史的生产的化学元素以及金属质量密度的今天的宇宙。然后,我们计算了不同形态类型星系的平均金属丰度,以及宇宙中星系物质(恒星,气体和星系际介质)的平均金属丰度。对于局部宇宙中星系的平均金属丰度,我们发现Z_gal= 0.0175,即接近太阳值。我们发现主要的金属生产在球体(椭圆和凸起)发生在非常早的时候,这意味着早期的金属生产高峰和随后的减少。另一方面,金属的生产总是以螺旋形和不规则形的形式随着时间的推移而增加。我们进行了一个自洽普查的重子和金属在本地宇宙发现,而绝大多数的重子位于星系外的星系际介质(IGM),52%的金属(除铁峰元素)被锁定在恒星和星际介质。我们间接估计了IGM中的重子数量,并导出了它的平均Fe丰度,发现X_Fe,IGM= 0.05X_Fe,sun。我们相信,由于局部光度函数的归一化,这种估计是不确定的2倍。这意味着,从X射线观测的热星系团内介质(ICM)推断的0.3太阳的铁丰度高于平均Fe丰度的星系际气体在现场。
2004-03-08 astro-ph
An Empirical View to the Early Chemical Evolution of Bulge/Disk Galaxies
根据星系团中测量的经验金属产率,可以推断,在星系演化的早期,核球恒星星族产生了$\sim 10^9\msun$的金属,至少是今天核球总金属含量的5倍。有人认为,早期的星系风从恒星爆发的隆起已经预先丰富了它周围的一个广阔的地区,这些金属能够丰富到$\sim 1/10$太阳的原始材料的顺序$5\times 10^{11}\msun$。从经验证据表明,隆起出现在盘之前,可以推断银河系盘是由这种预先富集的物质形成的,这解释了太阳附近缺乏金属的恒星,即所谓的“G矮星问题”。高红移观测现在能够有效地探索宇宙的$1.2\lsim z\lsim 3$区域,当盘形成和形态分化可能已经发生。
2001-11-05 astro-ph
Cosmochemistry in the early Universe
在早期,宇宙充满了密度极高的高温气体。由于膨胀,它冷却到原子结合能以下,导致第一个原子核的形成。在氢的后复合期的物理环境中,可以形成诸如$H_2$、$HD$和$LiH$的分子。由早期宇宙线性密度波动的增长所导致的原始物体的形成,可以对宇宙的化学状态产生重要影响。因此,它可以富含金属,从而导致第一个益生元分子的形成。在这篇文章中,我将提出一些原始分子形成的方案,并讨论第一颗恒星的形成对可能存在的原始前生物的影响。
2000-11-23 astro-ph
Chemical Self-Enrichment of HII Regions by the Wolf-Rayet Phase of an 85 Msun star
从恒星演化和对WR星的观测中可以清楚地看到,大质量恒星在沃尔夫-拉叶阶段通过它们的恒星风释放出富含金属的气体。虽然HII区的光谱可以作为判断星际介质现今化学成分的诊断工具,但是HII气体已经被化学处理过的恒星风污染到何种程度还远未被理解。因此,我们分析了我们的模型的辐射和风气泡的孤立85 Msun恒星与太阳金属(Kröger等。2006)相对于化学富集的拱星HII区域。热的星风泡(SWB)在WN阶段富含14 N,在WC阶段富含12 C和16 O。在85 Msun恒星处于WC阶段的短时间内,富集的SWB物质与太阳丰度的温暖HII气体混合,从而增强了HII区的金属丰度。然而,在恒星寿命结束时,温暖电离气体中痕量元素N和O的质量比并不显着高于太阳,而C的丰度比太阳高出22%。从本研究的重要问题包括一个陡峭的径向梯度的C比O和减少的影响,自富集的金属贫乏的星系。
2006-03-08 astro-ph
Deriving the Metallicity Distribution Function of Galactic Systems
银河系的化学演化研究使用双相金属富集的下落模型,其中原始气体燃料的最早的恒星形成的时代,其次是正在进行的恒星形成从新吸积气体。最新的本地K-矮星的金属丰度分布再现了这个模型,它允许银河系薄盘形成轻微的金属富集的气体与α-元素增强。我们的模型预测年龄的恒星晕和薄盘的12.5和7.4 Gyr,分别与经验确定的值。将本文提出的模型与Chiappini等人(2001)提出的一个类似的双相模型进行了比较。我们讨论了一个简并,使这两个模型恢复的K-矮星金属丰度分布,同时产生不同的恒星形成的历史。K-矮星的金属丰度分布函数(metallicity distribution function,简写为K-矮星)比G-矮星分布更能直接与化学演化模型的结果相比较,因为低质量的K-矮星不太容易受到恒星演化效应的影响。因此,K-矮星超新星应该是恒星形成历史的更好的探测器,并且比广泛使用的G-矮星超新星超新星对化学演化模型提供了更强的约束。对于NGC 5128的外晕,应该应用于G矮星的修正是量化的。
2003-04-17 astro-ph
Carbon-Enhanced Metal-Poor Stars, the Cosmic Microwave Background, and the Stellar IMF in the Early Universe
由于宇宙微波背景(CMB)的存在,早期恒星的特征质量可能比现在高。这项研究提出,(1)这种“CMB-IMF”假设的可检验预测是碳增强贫金属(CEMP)恒星的比例增加,金属丰度下降,并且在单一金属丰度(例如盘到晕)下从年轻到年老的人口增加,(2)这些特征已经在最近的CEMP恒星样本中看到,可以更好地用预期的数据进行检验。预期的空间变化可以解释CEMP频率之间的差异公布的调查。宇宙微波背景辐射的普遍性和时间依赖性将极大地改变本星系群和早期宇宙中恒星形成历史的重建。
2007-06-20 astro-ph
The first chemical enrichment in the universe and the formation of hyper metal-poor stars
最近发现的一颗超贫金属(HMP)恒星,其金属量Fe/H小于太阳比的1/100,000,以及一颗早期的HMP恒星,提出了一个具有挑战性的问题,如果这些HMP恒星是宇宙中真正的第一代低质量恒星。我们认为,这些HMP星是第二代恒星正在形成的气体化学丰富的第一代超新星。这个解决方案的关键是这些HMP恒星非常不寻常的丰度模式,具有重要的相似性和差异性。我们可以重现这些丰富的功能与核心崩溃的“微弱”超新星模型,经历了广泛的物质混合和回落期间爆炸。
2005-05-26 astro-ph
The Age-Metallicity Relation of the Universe in Neutral Gas: The First 100 Damped Lya Systems
我们提出了精确的金属丰度测量121阻尼Lya系统在0.5<z<5,包括约50个新的测量,从我们最近发表的Echellette光谱仪和成像仪调查。分析该数据集以确定宇宙中中性气体的年龄-金属丰度关系。与以前的数据集相反,该样本显示平均金属丰度的统计学显着变化。金属丰度与红移的最佳线性拟合率为-0.26 +/- 0.07 dex,对应于z=3时每个Gyr的因子约为2。DLA继续维持在1/700太阳的金属量的地板独立的观测效果。这个金属丰度阈值限制了高红移星系中原始气体的普遍存在,并强调了阻尼系统与恒星形成(即星系形成)之间的对应关系。这个地板是从Lya森林的金属丰度显着抵消,因此我们认为它是更多的相关活动的恒星形成在这些星系比在非常早期的宇宙富集的情况。最后,我们对一个明显的“金属缺失问题”进行了评论:阻尼系统的平均金属丰度比从其观测到的恒星形成历史中预期的值低10倍。这个问题在目前化学演化和星系形成的理论处理中是明显的;它可能表明我们对恒星形成和金属产生之间相互作用的理解存在严重缺陷。
2003-05-16 astro-ph
Carbon-Enhanced Hyper-metal-poor Stars and the Stellar IMF at Low Metallicity
两颗已知的“超贫金属”(HMP)恒星HE 0107 -5240和HE 1327 -2326,相对于Fe,轻元素C、N和O的含量有极高的增强,并且相对于从[Fe/H] >-3推断的晕金属丰度分布,似乎代表了统计学上显著的过剩人口。这项研究权衡了支持和反对这些恒星的三个假设起源的现有证据:(1)它们是由原始“微弱超新星”富集的气体形成的,(2)它们是由核心坍缩超新星富集的气体和大质量恒星在旋转驱动的风中喷出的富碳气体形成的,(3)它们是在Z ~ 10^{-5.5} Zsun附近的双星系统中作为低质量伴星形成的,并在一个中等质量伴星通过AGB相时获得了轻元素的增强。这里解释的观察结果,特别是在HE 1327 -2326中看到的锂耗尽,支持二元传质假设。如果HE 0107 -5240和HE 1327 -2326形成于双星系统中,统计上显著缺乏类似[Fe/H]的孤立星和/或C-正常星意味着低质量恒星可以在该金属丰度下形成,但质量M < 1.4 Msun在IMF中不受欢迎。如果原始恒星的丰度导出的顶重IMF保持在[Fe/H] ~-5.5,也可以解释这一结果。这一发现表明,低质量恒星的形成是可能在极低的金属丰度,典型的恒星质量可能有一个复杂的依赖于金属丰度,而不是一个急剧的转变驱动的气体冷却。
2007-07-05 astro-ph
Metallicity Evolution in the Early Universe
阻尼Lya系统的观测提供了对早期宇宙中性气体化学富集历史的直接测量。在这封信中,我们提出了四个阻尼Lya系统在高红移的新测量。结合这些数据与[Fe/H]值从文献中挑选,我们研究了宇宙的金属丰度演化从z~1.5-4.5。与我们的期望和预测的基本上每一个化学演化模型,N(HI)加权平均[Fe/H]金属丰度表现出最小的演变在这个时代。对于个别系统,我们报告的初步证据的演变中的未加权[Fe/H]的平均值和分散在[Fe/H]与较高的红移系统表现出较低的散射和较低的典型[Fe/H]值。我们还注意到没有阻尼Lya系统的[Fe/H] <-2.7dex。最后,我们讨论了小数统计和尘埃对我们的结论的潜在影响,并考虑这些结果对早期宇宙化学演化的影响。
2000-04-13 astro-ph
Observations of Chemically Enriched QSO Absorbers near z ~ 2.3 Galaxies: Galaxy-Formation Feedback Signatures in the IGM
我们对z=2.73的类星体HS 1700 +6416的星系和星系际气体进行了研究,探讨了星系形成反馈对星系际运动的影响。我们的观测和电离模拟表明,高红移星系在100-200 h_71^{-1}物理千秒差距的体积内包含着非常小的、致密的、富含金属的吸收线区。这些系统通常包含OVI中看到的冲击加热气体,并且可能表现出[Si/C]丰度的增强,暗示II型超新星富集。我们认为,吸收器类似于薄片或气泡,其物理性质可以解释一个简单的模型,辐射有效的冲击传播通过IGM。它们的高金属丰度表明,这些冲击波是从恒星形成的星系中排出的,而不是落入恒星形成的星系中。当星系碰撞参量超过~300 kpc时,IGM气体密度会下降,这可能会追踪到星系所在气体结构的边界。当地的重元素增强覆盖100-200千秒差距,超过这一点,观察到的丰度融入一般IGM。超新星驱动的风或星际气体的动力剥离似乎会影响大质量星系附近的IGM,即使在R>~100 kpc。然而,这些反馈系统只代表了百分之几的Lya森林质量在z~2.5。如果更多的贫金属CIV系统在>~200 kpc是非常强大的风的温和残余,那么它们的质量可能更大。根据目前的观测结果,还不清楚这种情况是否比z>~6的较小星系的预富集更有利。
2005-08-03 astro-ph
Mixing Metals in the Early Universe
我们调查的星系际介质(IGM)的金属丰度的演变,特别强调其空间分布。我们建议,金属富集发生作为一个两步的过程。首先,超新星(SN)爆炸将金属喷射到恒星形成星系周围相对较小的区域。从一个全面的治疗井喷,我们表明,SNAE本身失败的一个以上的数量级,以分配恒星核合成的产品在体积大到足以污染整个IGM的金属丰度水平观察。因此,必须调用一种额外的(但还未知的)物理机制来混合金属,其尺度与星系之间的平均距离相当,这是最有效的污染物。从这个简单的假设,我们得出了一些可检验的预测IGM金属丰度的演变。具体而言,我们发现:(i)在宇宙的恒星形成历史中,在z=0时,大约有50%的金属被喷射出来;也就是说,今天大约有一半的金属在IGM中被发现;(ii)如果喷射出来的金属与宇宙中的重子均匀混合,那么在z=3时,IGM的平均金属丰度将是<Z>~ 1/25 Z(太阳)。然而,由于空间的不均匀性,在扩散区的金属丰度分布的平均值有一个广泛的(超过2个数量级)传播这个值;(iii)如果金属变得更均匀地分布在z < 1,如假设的那样,在z = 0的IGM的金属丰度是狭窄的范围内Z ~ 0.1 +/- 0.03 Z(太阳)。最后,我们指出,我们的结果可以解释观察到的金属含量的集群内介质。
2000-04-26 astro-ph
From old Globular Clusters to early Structures in the Universe: the Formation of old, metal-poor Halos around early-type Galaxies
古老的、贫金属的球状星团记录了早期星系的形成和演化。它们是最好的探测器,在低红移,在高红移星系晕的建设。它们的性质限制了它们的祖先的特征。最近的研究结果表明,在z>3的DLA是它们形成的可能宿主。最后,他们揭示了可能存在于所有早期星系周围的古老的、贫金属的晕。
2001-12-20 astro-ph
Feedback and metal enrichment in cosmological SPH simulations I. A model for chemical enrichment
我们讨论了一个模型来处理化学富集SNII和SNIa爆炸模拟宇宙学结构的形成。我们的模型包括金属依赖的辐射冷却和恒星形成致密的塌陷气体团。金属返回到弥漫的星际介质的恒星粒子使用本地SPH平滑内核。由于SNII和SNIa祖星的产率和寿命不同,在我们的治疗中出现了各种化学丰度模式的富集气体。在SNII化学品生产的情况下,我们采用金属依赖的产量。由于冷却速率对金属丰度的敏感依赖性,原则上,星系晕中金属的富集可以显着改变随后的气体注入和恒星成分的形成。事实上,在孤立星系的模拟中,我们发现,与原始冷却功能的模拟相比,金属依赖冷却的一致处理在中心区域之外产生了25%的恒星。然而,在高度富集的中心区域,重子的演化不受金属冷却的影响,因为这里的气体总是足够密集以冷却。在宇宙学模拟中也发现了类似的情况,因为我们没有考虑强反馈过程,这种过程可以将金属传播到很远的地方,并将它们混合到未富集的扩散气体中。我们证明了这一点明确的测试模拟,采用超太阳冷却功能,导致恒星质量和金属分布的巨大变化。我们还发现,金属丰度对星系恒星形成历史的影响可能取决于它们特定的演化历史。因此,我们的研究结果强调反馈过程的重要性,解释宇宙金属富集。
2006-07-10 astro-ph
Negative Energies and a Constantly Accelerating Flat Universe
已经表明,在广义相对论(GR)的背景下,丰富了一组新的离散对称反转共轭度量,负能态可以恢复,同时避免众所周知的不稳定性问题。在这里,我们回顾一些宇宙学的影响模型,并面对他们的超新星和CMB数据。我们预测的平坦宇宙不断加速膨胀阶段与最近的宇宙学数据相当吻合。
2005-08-15 astro-ph gr-qc
An Estimate of the Age Distribution of Terrestrial Planets in the Universe: Quantifying Metallicity as a Selection Effect
像地球这样的行星不能形成,除非有比氦更重的元素。这些重元素,或称“金属”,不是在大爆炸中产生的。它们来自恒星内部的聚变,并在宇宙的一生中逐渐积累。最近的观测表明,太阳系外巨大行星的存在与其宿主恒星的高金属丰度密切相关。这些近轨道巨星的存在与类地行星的存在不相容。因此,可能存在适居选择效应:金属量太少,地球因缺乏物质而无法形成,金属量太多的巨行星会摧毁地球。在这里,我量化这些影响,并获得的概率,作为金属丰度的函数,恒星系统的港湾类地行星。我将这个概率与目前对恒星形成率和宇宙中金属逐渐积累的估计相结合,以估计宇宙中类地行星的年龄分布。这里所做的分析表明,宇宙中四分之三的类地行星比地球年龄大,它们的平均年龄比地球大18 +/-9亿年。如果生命在类地行星上很容易形成-正如地球上生命的快速出现所表明的那样-这种分析为我们提供了这些行星上生命的年龄分布,以及关于我们如何与可能居住在宇宙中的其他生命进行比较的罕见线索。
2001-03-09 astro-ph physics.bio-ph