Stochastic self-enrichment, pre-enrichment, and the formation of globular clusters
建立了一个球状星团形成过程中的随机预富集和自富集模型。GC开始形成时,其初始金属丰度由周围原云的预富集决定,但也可以在形成过程中进行内部自富集。金属丰度的随机变化是由于超新星的数量有限而产生的。我们构建了一个分析公式的预富集和自富集的综合影响,并使用蒙特卡罗模型来验证该模型准确地封装了平均金属丰度和金属丰度之间的传播真正的GC。预测的金属丰度传播由于自富集单独,一个强大的预测模型,是远远小于实际GC之间观察到的传播。这一结果排除了自富集作为大多数气相色谱中金属含量的一个重要贡献因素的可能性,从而使预富集成为可行的替代方法。然而,对于质量远高于10^6兆太阳的星团来说,自富集可能是重要的,即使没有任何外部压力限制,这些星团的质量也足以容纳相当大一部分的SN喷出物。这个转变点与许多大星系中贫金属星系团序列中出现的质量-金属丰度关系(“蓝倾”)的质量很好地对应。因此,我们认为自富集是质量-金属丰度关系的主要驱动力。从我们的模型的其他预测是,集群到集群的金属丰度传播之间的最高质量的集群减少;和红色GC序列也应该显示一个更温和的质量金属丰度的趋势,如果它可以追溯到类似的高质量。
2009-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Modified Initial Mass Function of the First Stars with Explodability Theory under Different Enrichment Scenarios
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本文基于爆炸性理论修改了第一星的初始质量函数,提出了一个极极端或接近平坦的初始质量函数,以解释最早金属富集过程中的超新星爆炸性。
2024-09-13 astro-ph.GA
First Light And Reionisation Epoch Simulations (FLARES) VII: The Star Formation and Metal Enrichment Histories of Galaxies in the early Universe
星系的恒星形成和金属富集历史-在任何时期-构成星系的关键属性之一,它们的测量是观测河外天文学的核心目标。在高红移时缺乏深静止帧光学覆盖使得强大的约束变得难以捉摸,但由于\emph{James Webb Space Telescope (JWST)},这种情况现在正在改变。在准备由\emph{JWST}提供的限制,我们探索恒星形成和金属富集的历史,星系在$z=5-13$使用的第一光和再电离时代模拟(耀斑)套件。基于EAGLE模型,FLARES的独特策略使我们能够模拟各种恒星质量(和光度)和环境。虽然我们预测的平均年龄和特定的恒星形成率显着的红移演化,我们的核心结果是一个基本平坦的年龄和特定的恒星形成率与恒星质量的关系。我们还发现,在这个时代的星系主要有强烈的恒星形成的历史上升,虽然与红移和恒星质量的幅度下降。在化学富集方面,我们预测在$z=10$和更远的地方存在一个强的恒星质量-金属丰度关系,以及显著的$α$ -增强。最后,我们发现没有环境依赖的年龄,特定的恒星形成率,或金属丰度与恒星质量之间的关系。
2022-08-01 astro-ph.GA
Evolution of the chemical enrichment and the Mass-Metallicity relation in CALIFA galaxies
我们使用化石记录技术的CALIFA样本,研究如何在本地宇宙星系的化学成分方面的演变。我们展示了我们样本中星系的金属丰度和质量-金属丰度关系(MZR)如何随时间演变,以及当我们根据它们的质量,形态和恒星形成状态将它们划分时,这种演变如何变化。我们还检查了在中心或郊区测量金属丰度的影响。我们发现了预期的结果,即质量最大的星系富集得更快,MZR在更高的红移处变得更陡。然而,一旦我们将星系分成形态箱,这种行为就不那么清楚了,这表明形态是决定星系富集速度的主要因素,质量决定了富集量。我们还发现,恒星形成的星系似乎是收敛在他们的化学演化,也就是说,不同质量的恒星形成的星系的金属丰度是非常相似的,在最近的时间相比,几个Gyr前。
2021-04-09 astro-ph.GA
Metal enrichment in a semi-analytical model, fundamental scaling relations, and the case of Milky Way galaxies
气流在星系形成和演化中扮演着重要的角色,为恒星形成过程提供燃料。这些机制在重元素的数量上留下了印记。因此,对这种金属丰度特征的分析为星系形成的情景提供了额外的约束。我们的目标是区分四个不同的星系形成模型的基础上两个吸积的情况下,两个不同的恒星形成食谱。我们解决的双峰吸积的情况下,一个强有力的监管恒星形成配方的影响。我们提出了一个新的扩展eGalICS模型,它允许我们跟踪金属富集过程。我们的新的化学动力学模型适用于从无金属原始吸积非常丰富的星际气体内容的情况。我们使用这个新工具来预测恒星星族和气相的金属丰度演化。我们还解决了气体金属丰度与恒星形成率(SFR)的演变。然后,我们重点关注类银河系星系的子样本。我们比较了宇宙恒星质量大会和金属富集过程的星系与观测和详细的化学演化模型。我们的模型,基于一个强大的恒星形成规则,使我们能够很好地再现恒星质量气相金属丰度关系在当地宇宙中观察到的。然而,我们观察到一个系统性的向高质量的转变。我们的$Mstar-Zg-SFR关系与最近的测量结果非常一致:我们最好的模型预测了与SFR的明显依赖性。我们的银河系类星系的SFR和金属富集的历史是一致的观测测量和详细的化学演化模型。最后,我们表明,银河系的祖先开始他们的演变低于所观察到的主序列,并逐步达到这一观察到的关系在z = 0。
2016-03-04 astro-ph.GA
The impact of rare events on the chemical enrichment in dwarf galaxies
本研究通过引入稀有性的化学演化模型,发现稀有事件(如r-过程和中子星合并)显著影响本星系群矮星系的化学增丰,尤其在低金属丰度下导致丰度比振荡,并揭示了r-过程位点和大质量恒星自转对铁后元素产生的不同贡献。
2023-09-07 astro-ph.GA
Detection of metal enrichment by SN 2011jm in NGC 4809
本研究利用VLT/MUSE的高分辨率IFU观测,首次在本星系体积外直接探测到NGC 4809中Ic型超新星SN 2011jm引发的小尺度金属增丰,为恒星反馈的化学污染提供了直接证据。
2024-01-29 astro-ph.GA
The colour-magnitude relation of Globular Clusters in Centaurus and Hydra - Constraints on star cluster self-enrichment with a link to massive Milky Way GCs
我们研究了Hydra和Centaurus星系团中贫金属球状星团的颜色-星等关系,并限制了星团自富集的原始条件。利用FORS 1@VLT资料,分析了Hydra和Centaurus中心区域约2500个球状星团的U、I测光。我们将测得的颜色-星等关系转换为质量-金属丰度空间,并获得半人马座GC的Z \propto M^{0.27 \pm 0.05}和水螅GC的Z \propto M^{0.40 \pm 0.06}的标度,与其他环境中的结果一致。我们发现,GC质量-金属丰度关系在现今太阳质量只有10^5倍的时候就已经成立,并且在像半人马座ω这样的大质量MW星团的光度范围内也得到了很好的建立。我们将质量-金属丰度关系与Bailin & Harris(2009)的星团自富集模型的预测进行了比较。为此,我们包括动力学和恒星演化的影响和物理上动机良好的原始质量半径缩放。自富集模型较好地再现了原始半光半径r_h ~ 1-1.5 pc,恒星形成效率f_* ~ 0.3-0.4,[Fe/H] ~ -1.7 dex的观测关系。在自我富集的情况下,观察到的蓝色倾斜意味着GC质量和恒星金属丰度分布的宽度之间的相关性。我们发现,这种隐含的相关性与银河系GC中测量的GC质量的宽度趋势相匹配,包括像欧米茄Cen和M54这样的极端情况。我们得出结论,1。一个原始星团的质量半径关系提供了一个显着的改善自我富集模型拟合。2…
2014-06-16 astro-ph.GA
Water Formation During the Epoch of First Metal Enrichment
我们表明,高丰度的水蒸气可能存在于极低的金属($10^{-3}$太阳)部分屏蔽气体,在第一次金属富集的星际介质的星系在高红移的时代。
2015-04-15 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
The First Galaxies and the Effect of Heterogeneous Enrichment from Primordial Stars
我们将新的尺度智能模型的金属富集的恒星形成(\starss)与代理模型的原始恒星反馈(\starnet)到天体物理模拟代码\enzo的异质金属富集的第一个星系的影响进行分析。我们的研究包括最早的几代恒星和包含它们的原星系($10^6 \lesssim M_v/M_\odot \lesssim 10^8$)。我们比较新方法得到的结果,以两种常见的范例的金属性初始条件的模拟:忽略金属性初始条件,并假设一个统一的金属性地板。我们发现,忽略金属丰度的要求,丰富的恒星形成的结果在一个红移相关的过量恒星质量的创建和复合误差组成的恒星形成在原始气体。我们发现,使用金属丰度地板导致早期生产不足的恒星之前,$z=21$逆转生产过剩的$z=18$。在最后的红移$z=14.95$处,有$\sim 20\%$多余的恒星质量,原星系数增加了8.6%。不均匀的金属丰度初始条件大大增加了晕观测值的范围,例如,恒星的金属丰度恒星质量和光度与金属性基底模拟相比,增加的范围导致与超微弱矮星系观测更好的一致性。\starnet产生低恒星质量的原星系,$M_* \lesssim 10^3 M_\odot$,所以也可以用来模拟低光度的原星系更有效地比金属地板标准在类似的空间和质量分辨率。
2022-10-24 astro-ph.GA
Probing the nature of Dark Matter through the metal enrichment of the intergalactic medium
我们专注于探索金属富集的星系际介质(IGM)在冷和暖(1.5和3千电子伏)暗物质(DM)宇宙学,和DM粒子质量上的约束,使用半解析模型,德尔菲,共同跟踪暗物质和重子组装的星系在$z \simeq 4-20$,包括超新星和(一系列)再电离反馈(模型)。我们发现,虽然${\rm M_{UV}} \geq -15$星系贡献了一半的IGM金属在冷暗物质模型的$z \simeq 4.5$,考虑到低质量晕的抑制,较大的晕与${\rm M_{UV}} \leq -15$提供约80\%的IGM金属预算在1.5千电子伏温暖的暗物质模型使用两种不同的模型的金属丰度的星际介质。我们的结果还表明,只有模型兼容两个不同的高红移数据集,提供了不断发展的紫外光度函数在$z \simeq 6-10$和IGM金属密度(例如Simcoe等人,2011年),是标准的冷暗物质和3 keV暖DM,不包括任何再电离反馈; UV LF和Diaz等人(2016)点的组合提供了较弱的约束,允许仅具有SN反馈的冷和3 keV和1.5 keV暖DM模型,以及具有$v_{circ} \leq 30\, {\rm km\, s^{-1}}$的所有晕的完全气体抑制的CDM。因此,在$z \geq 5.5$上收紧IGM金属富集的误差条,未来的观测可能代表了揭示暗物质性质的另一种方式。
2018-03-20 astro-ph.GA
Early metal enrichment in high-redshift quasars
类星体是一个强大的系统,其光谱中富含金属元素,使我们能够在非常高的红移,甚至接近再电离时期研究星系的化学演化。我回顾了在高红移类星体宿主星系的金属丰度的主要观测约束,并讨论了早期宇宙中星系演化模型的含义和问题。
2009-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metal enrichment signatures of the first stars on high-z DLAs
我们使用数值N体流体动力学模拟与不同的波普III恒星模型,以调查的可能性,检测第一个恒星签名与高红移阻尼Ly $α$吸收器(DLAs)的意见。模拟包括原子和分子冷却,恒星形成,能量反馈和金属扩散,由于恒星的质量和金属丰度范围的演变。采用不同的初始质量函数和相应的金属相关的产额和寿命来模拟原始恒星星族。模拟中的DLA根据局部气体温度(所选温度)或主体质量(所选质量)来选择。我们发现,3\%(40\%)的质量(温度)选择高$z$($z\ge5.5$)的DLAs保留污染的签名,从第一个恒星模型。这类DLAs的晕质量($<10^{9.6}\,\rm M_{\odot}$)、金属丰度($<10^{-3}\,\rm Z_{\odot}$)和恒星形成率($<10^{-1.5}\,\rm M_{\odot}\,yr^{-1}$)都很低。类星体光谱中DLAs的金属丰度比可以作为推断污染恒星产生的性质和限制第一恒星质量范围的有用工具。通过与$z\ge5$观测到的DLAs的丰度比比较,我们发现这些DLAs中的大多数在误差范围内与PopII星主导的富集相一致,并且强烈地反对超大质量第一星(即100~ $\rm M_{\odot}$ -500~ $\rm M_{\odot}$)的污染模式。然而,其中一些仍然可能是由质量范围在[0.1,100]~ $\rm M_{\odot}$的第一颗恒星的污染造成的。特别是…
2017-07-24 astro-ph.GA
The SAMI Galaxy Survey: the drivers of gas and stellar metallicity differences in galaxies
气相氧丰度和恒星金属丰度的结合可以为我们提供独特的见解星系的金属富集的历史。在这项工作中,我们比较了恒星和气相金属丰度测量1 $R_{e}$孔径的472恒星形成星系的SAMI星系巡天提取的代表性样本。我们确认,恒星和星际介质(ISM)的金属丰度是强相关的,与散射$\sim$ 3倍小于在以前的作品中发现的,和集成的恒星星族一般更贫金属比ISM,特别是在低质量星系。两种金属丰度之间的比率与几个综合星系属性密切相关,包括恒星质量,特定的恒星形成率和引力势代理。然而,我们表明,这些趋势主要是一个后果:(a)不同的恒星形成和金属富集的星系的历史,和(b)的事实,而恒星金属丰度跟踪主要是铁富集,气相金属丰度指标校准到富氧的ISM。事实上,一旦两种金属丰度转换为相同的“元素基础”,我们的所有趋势都变得明显减弱。有趣的是,气体与恒星金属丰度之比总是低于简单闭箱模型的预期值,这需要流出和流入在整个恒星质量范围内的富集历史中发挥重要作用。这项工作突出了恒星和气相金属丰度之间复杂的相互作用,并显示如何照顾必须采取比较它们约束模型的星系形成和演化。
2021-11-23 astro-ph.GA
Simulating Metal Mixing of Both Common and Rare Enrichment Sources in a Low Mass Dwarf Galaxy
单区模型构建,以配合观察到的恒星丰度模式已被广泛用于限制网站的核合成与复杂的图书馆的恒星演化和恒星产量。这些模型中的金属混合通常是高度简化的,尽管它可能是丰度演变的重要驱动因素。在这项工作中,我们使用高分辨率的流体动力学模拟来研究如何从不同的源能量$E_{\rm ej}$的单个富集事件的金属混合在整个多相星际介质(ISM)的低质量($M_{\rm gas}=2\times 10^{6}$ ~M $_{\odot}$),低金属丰度,孤立的矮星系。这些事件对应于核合成过程中常见的和奇异的天体物理位置的特征能量,包括:渐近巨星分支风($E_{\rm ej}\sim$ 10 $^{46}$ ~erg)、中子星-中子星合并($E_{\rm ej}\sim$ 10 $^{49}$ ~erg)、超新星($E_{\rm ej}\sim$ 10 $^{51}$ ~erg)和超超新星($E_{\rm ej}\sim$ 10 $^{52}$ ~erg)。我们发现,在我们的矮星系中的个别浓缩源的混合时标是长的(100~Myr-1 ~Gyr),与一个明显的趋势,增加更多的能量事件的均匀性。鉴于这些时间尺度,我们得出结论,空间分布和频率的事件是重要的驱动程序的丰度均匀性在大尺度上,罕见的,低$E_{\rm ej}$事件的特点是特别广泛的丰度分布。源能量$E_{\rm ej}$也与银河风中喷出的金属的比例相关,…
2020-01-03 astro-ph.GA
Metal Enrichment in the Reionization Epoch
比氦重的元素(“金属”)的存在对于行星、恒星和星系形成中发生的大量天体物理过程至关重要;它还以几种方式影响宇宙结构的形成和演化。即使是少量的重元素也能极大地改变气体的化学性质,为复杂分子开辟道路。金属可能会增强气体辐射出其热能的能力,从而有利于引力束缚物体的形成;它们也可以凝结成固相(尘埃颗粒),部分或全部阻挡来自光源的辐射。最后,它们是恒星能量沉积的有用示踪剂,并通过吸收或发射谱线探测环境的物理性质。最后,但肯定不是最不重要的,生命-正如我们在地球上所知道的那样-与至少一些重元素的存在密切相关。在这篇教学评论中,我将集中讨论早期金属富集和宇宙再电离之间的联系。正如我们将看到的,这两个过程是密切相关的,它们的联合研究可能会成为理解宇宙大爆炸后第一个十亿年(对应于红移z>6的时期)的整体演化的基础。
2015-11-03 astro-ph.GA
Stellar winds and metal enrichment from fast-rotating Population III stars
长期以来,人们一直怀疑来自快速旋转的第三星族(Pop III)恒星的恒星风对早期金属富集做出了重要贡献,因为这种“自旋星”的核合成特征与局部宇宙中一些贫金属恒星的化学丰度模式一致。特别是,富含轻元素的恒星风可以提供另一种解释碳增强贫金属(CEMP)恒星中碳增强的途径。在这项工作中,我们专注于与超新星(SNe)相结合的Pop III恒星风的反馈,并推导出由此产生的化学签名在丰富的介质。我们探索了一个大的参数空间的Pop III星的形成,反馈,从风和SNe的半解析模型的收益率。第二代恒星的碳和铁丰度的预测模式与$[\rm Fe/H]\lesssim -3$和$A(\mathrm{C})\lesssim 7$的CEMP-无星($[\rm Ba/Fe]<0$)的观测结果吻合得很好,乐观的假设是,大质量($\gtrsim 25\ \rm M_{\odot}$)恒星的风会造成重大的质量损失,这些恒星塌缩成没有SNe的BH。在这种情况下,富含碳但不含铁的第二代恒星可以在风富集的系统中形成,通过从星际介质中吸积获得微量的铁,成为观测中发现的最贫铁和碳增强的恒星($[\rm Fe/H]\lesssim -4$,$[\rm C/Fe]\gtrsim 2$)。我们的结论是,所观察到的CEMP-没有恒星可以解释我们的风+ ISM吸积通道,以及研究的微弱SN的情况。Pop~III自旋星的风反馈在早期宇宙结构…
2021-07-14 astro-ph.GA
A Unified Framework Connecting Chemical Enrichment to Resolved Star Formation Histories with Applications to Local Group Dwarf Irregulars
University of Virginia(弗吉尼亚大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Rutgers, the State University of New Jersey(新泽西州立罗格斯大学)
该研究提出新框架,整合化学演化与解析恒星形成历史模拟星系化学丰度历史,应用于四个本星系群矮星系,通过多方法验证并与多种模型比较,发现不同模型对WLM丰度历史预测有差异,凸显结合两者约束星系形成物理及研究低质量矮星系金属相关问题的重要性。
2026-07-15 astro-ph.GA
Nitrogen-Loud Quasars from the Dark Energy Spectroscopic Instrument. II. Broad-Line Region Metallicity and Relative Nitrogen Enrichment
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Technology and Engineering Center for Space Utilization, Chinese Academy of Sciences(中国科学院空间应用工程与技术中心);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文学院);Key Laboratory for Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室)
本研究分析121个氮强发射类星体,发现其宽线区整体金属丰度较高且相对氮丰度增强,两者部分脱钩,为理解核环境异常丰度模式提供高金属丰度实验室。
2026-09-15 astro-ph.GA
Metal enrichment of the intracluster medium: SN-driven galactic winds
我们研究了超新星驱动的星系风在团内介质化学富集中的作用。星系尺度上的这种外流起源于巨大的恒星形成区,并将富含金属的物质从星系中驱逐到周围,例如在附近的星暴星系NGC 253中观察到的。当OB-associations中的大质量恒星相继爆炸时,冲击波被驱动到星系的星际介质中并合并,形成超级气泡(SB)。这些SB沿着ISM的密度梯度在垂直于盘平面的方向上扩展。我们使用Kompaneets(1960)的二维解析近似来模拟指数分层ISM中SB的扩展。这是修改,以描述SN爆炸的序列作为一个时间依赖的过程,考虑到SN-祖先的主序星的寿命,并使用初始质量函数,以获得每个质量间隔的大质量恒星的数量。解析计算了气泡在空间和时间上的演化,由此可以确定壳体中瑞利-泰勒不稳定性的发生。在其进一步的演化过程中,壳层将破裂,高金属含量的气体将被喷射到星系的晕中,甚至进入ICM。我们推导出的恒星数量需要井喷取决于规模的高度和密度的环境介质,以及分数的α和铁峰元素包含在热气体。最后,银河系型星系注入ICM的金属量的计算证实了这一富集过程的重要性。
2009-08-10 astro-ph.GA
Evidence of Early Enrichment of the Galactic Disk by Large-Scale Winds
对银河系恒星的大规模均匀调查可能表明,元素丰度梯度随着宇宙时间而演变,这是现有的银河系化学演化模型(GCE)中没有预见到的现象。如果这一现象在未来的研究中得到证实,我们将表明,这种效应至少在一定程度上是由于大规模的风,曾经丰富了磁盘。这就形成了内盘的陡丰度梯度(R <14 kpc)。在风阶段结束时,通过从晕到盘的贫金属物质吸积的化学富集逐渐减少了内部区域的金属丰度,而金属丰度的缓慢增加超出了太阳圈。我们的“风+落”模型解释了内盘丰度梯度的平坦化,与观测结果吻合得很好。因此,我们提出,富集大规模的风是一个关键因素的化学演变的磁盘。我们预计,快速平坦的丰度梯度是显著的中央隆起盘星系的标志。
2010-02-16 astro-ph.GA
Metal enrichment in the circumgalactic medium and Lyα haloes around quasars at z $\sim$3
深空观测已经探测到扩展的Ly $α$发射星云围绕着数十个红移为2到6的类星体。然而,对这种扩展晕的金属丰度仍然知之甚少。我们利用MUSE-VLT数据对$z\sim3$上的80个类星体进行了详细的分析。我们发现了明确的证据,延长发射的紫外星云线,如CIV或HeII约20 $\%$的样品,而CIII]仅在少数对象中检测到。通过堆叠立方体,我们检测到CIV,HeII和CIII的发射,半径约为45 kpc。CIV和HeII的径向下降比Ly $α$陡得多,而CIII]在45 kpc的内部显示出与Ly $α$相似的较浅的轮廓。我们推断环星系气体在中心30-50 kpc的平均金属丰度为$\sim$ 0.5太阳能,甚至更高。然而,我们也发现了证据的一个组成部分的赖氨酸$α$晕,它具有弱得多的金属发射线相对于赖氨酸$α$。我们认为,在中央30-50千秒差距的环星系介质的高金属丰度与过去的类星体驱动的外流的化学预富集,并有一个更广泛的组成部分的CGM,具有低得多的金属丰度,并可能与近原始气体从星系际介质吸积。我们表明,我们的观测结果与FABLE放大宇宙学模拟的预期吻合得很好。
2020-06-14 astro-ph.GA
Metal-poor star formation triggered by the feedback effects from Pop III stars
第一代恒星(Pop III)的金属富集是结构形成中物质循环的第一步,随后是极贫金属(EMP)恒星的形成。为了研究Pop III星的富集过程,我们进行了一系列的数值模拟,包括光电离和超新星(SNe)的反馈效应的Pop III星的质量范围的minihaloes(MHs),M_halo,和Pop III星,M_Pop III。我们发现,富含金属的喷出物到达邻近的晕和外部富集(EE)发生时,晕的结合能是足够低于SN爆炸能量,ESN。邻近的晕只是表面富集,云的金属丰度[Fe/H] <-5。否则,SN喷出物回落,并形成富集云,即发生内部富集(IE)过程。当Pop III型恒星发生核塌缩SNe(CCSNe)时,MHS发生IE,在大多数情况下,MHS塌缩区的金属丰度为-5 < [Fe/H] < -3。我们的结论是,IE从一个单一的CCSN可以解释的EMP星的形成。对于对不稳定SNe(PISNe),EE发生在所有相关质量范围的MH,与EMP星之间没有PISNe的观测信号一致。
2018-01-04 astro-ph.GA
The chemical enrichment in the early Universe as probed by JWST via direct metallicity measurements at z~8
我们分析了詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)早期释放观测计划中观测到的星系团SMACS J0723.3-7327背后的三个z~8星系的化学性质。利用NIRSpec光谱中的[O III]4363极光线探测,我们首次在如此高的红移下稳健地应用直接Te方法,测量了从极贫金属(12+log(O/H)~7)到约三分之一太阳的金属丰度。我们还讨论了这些源的激发特性,并将它们与局部强线金属丰度校准进行比较。我们发现,没有考虑的诊断匹配同时观察到的金属丰度和强线比的三个来源之间的关系,这意味着一个适当的重新评估的校准可能需要在这些红移。在质量-金属丰度平面上,z~7.6(log(M*/M_sun)= 8.1,8.7)的两个星系的金属丰度与z~2-3的质量-金属丰度关系外推一致,而z~8.5(log(M*/M_sun)= 7.8)的最小星系的金属丰度明显较低。这三个星系相对于基本金属丰度关系表现出不同程度的偏移,其中两个星系(z~7.6)略微一致,而z~8.5的源偏离明显,可能远离气体流动,恒星形成和金属富集之间的平滑平衡。
2022-09-26 astro-ph.GA
The Metallicity of the Intracluster Medium Over Cosmic Time: Further Evidence for Early Enrichment
我们使用钱德拉X射线数据测量的245个大质量星系团的簇内介质(ICM)的金属丰度从X射线和Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应调查,跨越红移$0<z<1.2$。金属丰度测量在三个不同的径向范围内,通过他们的郊区跨越集群核心。我们探索这些测量的趋势作为集群红移,温度和表面亮度“峰值”(集群中心的气体冷却效率的代理)的函数。在大半径(0.5- 1 $r_{500}$)的数据与恒定的金属丰度一致,而在中等半径(0.1-0.5 $r_{500}$),我们看到富集的后期增加,与预期的金属在簇核中的产生和混合一致。在集群中心,有强烈的趋势,金属与温度和峰值,反映了增强的金属生产在最低熵气体。在冷核/尖锐的峰值集群人口,有一个大的内在分散在中央金属丰度和没有整体的演变,表明显着的天体物理变化的富集效率。表面亮度分布平坦的星系团中心金属丰度较低,内禀散射较小,但红移越低,中心金属丰度越高。我们的结果是一致的,与其他最近的测量ICM金属丰度的红移的函数。他们加强了附近星系团外围均匀金属分布的观测所暗示的画面,其中ICM的大部分富集发生在团簇形成之前,随着中央星系的恒星星族的演化,后期的显著富集只发生在星系团中心。
2017-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Joint r-Process Enrichment by Supernovae with a Metallicity Threshold and Neutron Star Mergers
本研究提出r过程超新星在低金属丰度阈值下消失,与中子星并合共同解释[Eu/Fe]拐点特征,并指出NSM贡献对矮星系早期Eu增丰至关重要。
2024-04-17 astro-ph.GA
Chemical diversity of gas in distant galaxies: The metal and dust enrichment and variations within absorbing galaxies
星系中气体的化学成分可以通过吸收光谱学详细测量。通过以这种方式研究星系中的气体,可以研究宇宙中数量最多的小而微弱的星系。特别是,吸收系统中气体的化学分布使我们能够深入了解星系内部和周围的气体循环。在这里,我们研究了$1.7 < z < 4.2$之间的64个阻尼莱曼α吸收(DLA)系统中的化学富集。我们使用VLT/UVES的高分辨率光谱来推断几种金属的相对丰度的灰尘耗尽。我们在DLAs内进行了逐组分分析,并分析了其化学富集的变化。与氢不同,金属柱可以表征单个组分。我们用它们来推导出粉尘贫化([Zn/Fe]拟合),作为化学富集的指标。我们发现,一些DLAs是化学多样的,与[Zn/Fe]适合范围高达0.62 dex在一个单一的系统内。这表明这些星系中的吸收气体是化学多样的。虽然我们没有发现一个明显的趋势,减少尘埃消耗与红移,我们看到,最丰富的化学系统是在较低的红移。我们还观察到的证据,在所有的红移,这可能是由于原始气体到星系的吸积的尘埃贫成分。我们结合了各个气体成分的化学和运动学性质,并观察了下落气体的潜在特征,在低于$\sim$ 100 km/s的速度下具有低消耗,以及流出,具有高消耗和$\sim$ 600 km/s的速度。我们发现α-元素的过量($\sim$ 0.3dex的增强)和Mn在几个组分中的丰度不足,这可能是ISM中核心塌陷SNe核合成的特征。我们观察到这些影响主要是在较低水…
2023-01-31 astro-ph.GA
Seeding the Second Star: enrichment from population III, dust evolution, and cloud collapse
我们研究了在星系晕和邻近的超暗矮星系中观测到的极贫金属(EMP)恒星的形成。它们的低金属丰度(${\rm [Fe/H]} < -3$)表明,它们的母云是由第一颗恒星(Pop III)的一颗或几颗超新星(SNe)富集的。在这项研究中,我们进行数值模拟的整个形成序列的EMP星通过反馈效应的光电离和金属富集的Pop III SN。我们第一次采用了与祖先模型一致的金属/尘埃性质计算,并解决了所有相关的辐射冷却过程和化学反应,包括金属分子的形成和晶粒生长,直到原恒星形成。在质量为$1.77\times 10^{6} \ {\rm M}_{\bigodot}$的微晕(MH)中,一颗质量为$13 \ {\rm M}_{\bigodot}$的Pop III星在红移为$z=12.1$时形成。在SN爆炸后,受冲击的气体落回中心MH,在内部富集自身。在蚀变区的金属丰度为$2.6\times 10^{-4} \ {\rm Z}_{\bigodot}$(${\rm [Fe/H]} = -3.42$)。在氢、CO和OH分子的作用下,对流云发生冷却,并伴随着H $_2$的形成而发生加热。最终,由于颗粒生长和尘埃冷却,在SN驱动的湍流的帮助下,在中央100 au区域出现了多节的细丝,导致形成了存活到今天的低质量EMP星。
2018-10-30 astro-ph.GA
The extent of intergalactic metal enrichment from galactic winds during the Cosmic Dawn
本文构建超新星驱动星系风半解析模型,量化宇宙黎明时期正常星系与 Pop III 恒星对星系际金属增丰体积、吸收体丰度及 CMB 的影响。
2024-01-18 astro-ph.GA
Chemical enrichment in very low-metallicity environments: Bootes I
我们提出了超暗矮星系牧夫座I不同的化学演化模型。我们要么假设星系通过原始化学成分的气体(经典模型)的顺利降落,或采用来自合并树与半分析模型(宇宙学动机模型)相结合的质量吸积的历史,其质量吸积。此外,我们考虑模型,并没有考虑到不均匀的混合在ISM内的星系。然后将理论预测相互比较,并与可用数据的主体进行比较。从这个分析中,我们证实了以前的发现,牧夫座I形成恒星的效率非常低,但与以前的研究不同,我们没有发现一个明确的迹象表明超新星爆炸在这个星系中持续了长期的银河系规模的外流。因此,我们认为,外部机制,如冲压压力剥离和潮汐剥离需要解释的情况下,中性气体的Bootes I今天。
2014-11-17 astro-ph.GA
Testing the role of AGN on the star formation and metal enrichment of "twin galaxies"
我们探讨活动星系核活动对星系恒星形成历史的影响,通过分析附近的10对孪生星系的恒星星族属性-被选为除了活动星系核的存在是视觉上相似的。选择这样的双样品代表了一种方法来研究活动星系核反馈,最近提出的德尔道德卡斯特罗等人。我们使用积分场单元(IFU)的数据从CALIFA,堆叠在三个固定的孔径。活动星系核中的孪生星系比非活动星系核中的星系有更多的演化恒星星族,90%的时间,不管孔径大小。与SDSS的大样本比较证实,大多数双胞胎是一般人群的代表,但在每一个双胞胎之间的差异是显着的。一组有针对性的线强度显示,双胞胎中的AGN成员比非AGN星系更古老,更富含金属,这表明我们样本中的AGN星系可能具有更早的形成时间,或者遵循不同的恒星形成和化学富集历史。这些结果进行了讨论,在两个简单的,对比的假设中所发挥的作用AGN在星系演化,这可以在未来进行测试,在更详细的使用更大的数据集。
2022-06-15 astro-ph.GA
The metal enrichment of passive galaxies in cosmological simulations of galaxy formation
大质量的早型星系比质量较小的星系具有更高的金属丰度和更高的$α$元素与铁的比率。在半解析模型和宇宙学流体动力学模拟中,再现这些相关性一直是分层星系形成理论的一个问题。我们表明,在大规模的黑暗晕中的气体冷却淬灭的无线电模式的活动星系核(AGN)反馈的模拟自然再现观测到的趋势之间的$α$ /Fe和星系的速度色散,$σ$。对于质量较大的星系,淬灭发生得更早。因此,这些星系在$α$ /Fe被Ia型超新星稀释之前就完成了恒星的形成。对于质量大于$\sim 10^{11}~M_\odot$的星系,其$α$ /Fe与恒星质量正相关,我们发现质量-金属丰度关系呈负相关。这是一个常见的问题,在模拟中,恒星形成的大质量星系是淬火无论是类星体或无线电模式活动星系核反馈。大质量星系的前身气体冷却的早期抑制阻止了它们重新捕获以风形式喷出的浓缩气体。因此,在当前的星系形成框架中,同时再现[ $α$ /Fe]- $σ$关系和质量-金属丰度关系是困难的。
2016-10-27 astro-ph.GA
Linking the Metallicity Enrichment History to the Star Formation History: An SFH-regulated Chemical Evolution Model and Its Implications for the Gas Cycling Process
本文提出一种由恒星形成历史调控的化学演化模型,仅用一个自由参数即可从SFH再现六个孤立矮星系的金属丰度增丰历史,为连接SFH与MEH提供了物理基础。
2023-10-10 astro-ph.GA
The Stellar Abundances for Galactic Archaeology (SAGA) Database II - Implications for Mixing and Nucleosynthesis in Extremely Metal-Poor Stars and Chemical Enrichment of the Galaxy
我们使用银河系考古学恒星丰度(SAGA)数据库讨论了银河系中已知的极贫金属(EMP)恒星的特征(Suda等人,2008,PASJ,60,对我们样品中碳增强星的分析表明,AGB星的核合成可以以不同的方式促进碳的富集,这取决于金属丰度是高于还是低于[Fe/H] ~-2.5,这与当前低金属丰度下的恒星演化模型一致。从碳丰度分布和碳增强星出现频率的观点出发,我们发现初始质量函数在[Fe/H]-2处发生了跃迁。对于观测到的EMP恒星,我们证实了一些,而不是所有的,观测到的恒星可能经历了至少两种类型的额外混合,以改变其表面丰度。一是在红巨星分支的早期阶段消耗锂丰度。另一种是在红巨星分支阶段将C/N比降低一个数量级。观测到的α元素和铁族元素丰度的小散射表明,我们银河系的化学富集发生在混合良好的星际介质中。结果表明,α元素的丰度变化趋势具有很强的相关性,而铁族元素的丰度相对于铁丰度的变化趋势具有不同的斜率。这意味着阿尔法元素的超新星产额几乎与质量和金属丰度无关,铁族元素的热底燃烧与初始质量函数的变化有关,在5 <~ M / Msun <~ 6的质量范围内,热底燃烧的发生与银河系初始质量函数峰值在~ 10 - 100之间是一致的。12 Msun与具有和不具有s-过程元素的碳增强星的统计相兼容(截断)
2010-10-29 astro-ph.GA
GLIMPSE-DDT spectroscopic properties of faint-end galaxies at $z\sim6$: Towards first metal enrichment, dust production, and ionizing photon production
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research(麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究研究所);Cosmic Dawn Center (DAWN), Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所黎明宇宙中心);Tufts University(塔夫茨大学);Univ Lyon, Univ Lyon1, Ens de Lyon(里昂大学,里昂第一大学,里昂高等师范学校);University of Geneva(日内瓦大学);Institute of Astronomy, University of Cambridge(剑桥大学天文学研究所);Rutgers University(罗格斯大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
研究通过光谱分析揭示红移约6的暗弱星系的金属富集、尘埃生产及电离光子生成机制,发现超新星在早期星系组装中的关键作用。
2026-11-02 astro-ph.GA
Modelling the chemical enrichment of Population III supernovae: The origin of the metals in near-pristine gas clouds
最贫金属、高红移的阻尼莱曼α系统(DLAs)为研究最初几代恒星提供了一个窗口。在本文中,我们提出了一个新的模型来调查近原始DLA人口的化学富集。这个模型解释了富集的恒星星族的质量分布,超新星的典型爆炸能量,以及有助于富集这些DLA的恒星的平均数量。我们进行了极大似然分析,这些模型参数使用所观察到的相对元素丰度([C/O],[Si/O],和[Fe/O])的11个最贫金属DLA目前已知的。我们发现,富集了这个贫金属DLA样品的恒星的质量分布可以很好地描述为Salpeter-like IMF斜率在M > 10 M_sun,一个典型的贫金属DLA已经富集了< 72颗大质量恒星(95%的置信度),质量< 40 M_sun。推断的典型爆炸能量(E_exp = 1.8^{+0.3}_{-0.2} x10^51 erg)略低于最近的贫金属晕星富集模型所发现的能量。这些限制表明,我们样本中的一些贫金属DLAs可能已经被星族II恒星富集。使用我们的富集模型,我们还推断出一些典型的物理性质的最贫金属的DLAs。对于氧相对丰度[O/H] ~-3.0的系统,我们估计恒星的总质量含量为log 10(M_*/M_sun)= 3.5^{+0.3}_{-0.4},总气体质量为log 10(M_gas/M_sun)= 7.0^{+0.3}_{-0.4}。
2019-08-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
EMPRESS. IV. Extremely Metal-Poor Galaxies (EMPGs) Including Very Low-Mass Primordial Systems with M*=10^4--10^5 M_sun and 2--3% (O/H)_sun: High (Fe/O) Suggestive of Metal Enrichment by Hypernovae/Pair-Instability Supernovae
我们提出了Keck/LRIS跟踪光谱学,用于13个光度候选的极端贫金属星系(EMPGs),这些星系是通过应用于EMPRESS巡天中的深(~26 AB等)光学和广域(~500 deg^2)斯巴鲁成像数据的机器学习技术选出的。13个候选者中有9个是氧丰度(O/H)小于~10%太阳值(O/H)_sun的EMPG,4个来源是中等金属富集星系的污染物或无发射线天体。值得注意的是,9个EMPG中有两个的恒星质量和氧丰度都非常低,分别为5*10^4- 7 × 10^5 M_sun和2- 3%(O/H)_sun。通过对五个EMPG进行(Fe/O)测量的样本(其中两(三)个来自本研究(文献)),我们证实了两个(O/H)比最低的~2%(O/H)_sun的EMPG显示出~0.1的高(Fe/O)比,接近太阳丰度比。比较星系化学富集模型,我们发现这两个EMPG由于其低(N/O)比,无法用贫金属气体吸积/幕式恒星形成历史的情景来解释。我们的结论是,这两个EMPG可以复制的包含明亮的超新星和/或假设的对不稳定超新星(SNe)优先生产的贫金属环境。这一结论意味着z~10的原始星系可能具有高丰度的Fe,而不是起源于具有延迟的Ia型SNe,Fe可能不是原始星系的宇宙钟。
2021-11-04 astro-ph.GA
Predictions of the extent of self-enrichment in oxygen of giant metal-poor HII regions
在一般情况下,HII区没有明显的迹象,自我富集的产品从大质量恒星(M > 8 M_sun)。为了探究其中的原因,我模拟了沃尔夫-拉叶星喷出物对贫金属(Z=0.001)HII区的污染,这些物质要么被一个10^6兆太阳的同时代恒星团(星团1)电离,要么被一个以1兆太阳/年^-1的速率连续形成恒星的星团(星团2)电离。团簇的Z=0.001,Salpeter初始质量函数(IMF)为0.1 - 120 M_sun。独立的一维恒定密度模拟未富集的HII区域的发射线光谱计算在离散年龄1,2,3,4,和5百万年,与光电离代码云,作为输入,辐射和机械恒星反馈预测的进化合成代码STARBURST 99。每一个HII区域都被放置在MacLow和McCray(1988)的膨胀的超级气泡的外半径处。对于热平衡和电离平衡时间尺度小于100万年的模型,以及与观测一致的氧发射线比,超级气泡和HII区域的内部被STARBURST 99预测的恒星喷出物均匀地瞬间污染。我得到了一个最大的氧丰度增加0.025德克斯,与集群1,在400万年。这将是不可观察的。
2009-02-20 astro-ph.GA
AEOS: Star-by-Star Cosmological Simulations of Early Chemical Enrichment and Galaxy Formation
AEOS项目通过1 pc分辨率的逐颗恒星宇宙学模拟,研究早期宇宙中化学增丰与星系形成,揭示了古老恒星化学丰度对早期核合成和星系演化的关键约束作用。
2024-12-29 astro-ph.GA
Possible Population III Remnants at Redshift 3.5
第一批恒星被称为第三星族(PopIII),产生了第一批重元素,从而丰富了周围的原始气体。然而,先前在星系际气体云中探测到的金属发现,重元素的富集度大于太阳环境的$1/1000$倍,高于PopIII遗迹的预期。在这封信中,我们报告了在$z=3.53$发现的莱曼极限系统(LLS),其金属丰度是在含有可辨别金属的气体中发现的最低金属丰度,$10^{-3.41\pm0.26}$是太阳值的两倍,与PopIII遗迹的预期水平相当。我们首次在这种低金属含量的气体中进行了相对丰度测量:碳硅比是太阳值的$10^{-0.26\pm0.17}$倍。这与宇宙早期PopIII恒星形成事件导致的气体富集模型一致,但也与后来的星族II富集模型一致。在所有三个组成部分的LLS,它有一个400公里秒$^{-1}$的速度宽度的金属,是由$\sim+6$公里秒$^{-1}$从大部分的氢偏移速度,这表明LLS是由一个单一的事件富集。在这个接近原始状态下的相对丰度测量为测试早期气体富集和金属混合的模型开辟了新的途径。
2015-12-01 astro-ph.GA
Pre-galactic metal enrichment - The chemical signatures of the first stars
第一个红移为z ~ 10-30的光源的出现标志着宇宙从简单的初始状态过渡到越来越复杂的状态。我们回顾了最近的进展,在我们的理解的第一个恒星和星系的形成,从宇宙学的初始条件,原始气体冷却,以及随后的崩溃和分裂。我们强调的重要开放的问题,原始气体是如何丰富的重化学元素后,第一次超新星。最后,我们讨论的化学丰度模式如何令人信服地使我们能够探测第一代恒星和随后的恒星世代的性质,并使我们能够测试早期金属富集的模型。
2012-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
In-Situ Star Formation in a Thick Disk: A Model for Metal Enrichment of Mrk 573
JILA, University of Colorado and National Institute of Standards and Technology(科罗拉多大学JILA研究所与美国国家标准与技术研究院);Columbia Astrophysics Laboratory, Columbia University(哥伦比亚大学哥伦比亚天体物理实验室);Department of Physics and Astronomy, Michigan State University(密歇根州立大学物理与天文系);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理学中心);Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森尼天体物理中心);Astronomical Observatory of the Jagiellonian University(雅盖隆大学天文台)
本文提出吸积盘原位恒星形成模型,解释Mrk 573星系核及双锥区域的金属增丰,发现厚盘模型与观测相符,薄盘模型被排除,并指出金属丰度可作为盘厚度的诊断指标。
2026-09-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Baseline Metal Enrichment from Population III Star Formation in Cosmological Volume Simulations
我们利用流体动力学和N体程序{ \small GIZMO},结合我们新开发的子网格Population~III(Pop~III)Legacy模型,研究了在$z>7$的Pop~III星形成的基线金属富集。在这个理想化的数值实验中,我们只考虑Pop~III星的形成。我们发现我们的模型Pop~III恒星形成率密度(SFRD)在$z\sim10$附近的$\sim 10^{-3}\ {\rm M_\odot yr^{-1} Mpc^{-1}}$处达到峰值,与以前的数值研究结果吻合得很好,并且与观测到的Pop~II SFRD的估计值一致。Pop~III的平均金属丰度从$z=25-7$开始平稳上升,但直到$z\simeq7$才达到恒星形成模式中Pop~III向Pop~II转变所需的临界金属丰度值$Z_{\rm crit}=10^{-4}\ Z_\odot$。这表明,虽然个别晕可以抑制现场Pop~III星的形成,外部富集是不足以终止全球Pop~III星的形成。在恒星形成暗物质晕中,Pop~III恒星形成的最大富集量为$Z\sim10^{-2}\ Z_\odot$,而在外部富集晕中发现的最小富集量为$Z\gtrsim10^{-7}\ Z_\odot$。最后,我们模拟的富含Pop~III金属的IGM的模拟观测结果与$z=7.04$上的一个贫金属阻尼莱曼α(DLA)系统的观测结果相似,该系统被认为仅由P…
2018-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing O-enrichment in C-rich dust planetary nebulae
行星状星云(PNe)中O的丰度历来被用作它们起源的星际介质(ISM)的金属丰度指标;例如,它已被广泛用于研究银河系内外的金属丰度梯度。然而,明确的观测证据O自我富集在低金属量银河系PNE与富C尘埃最近已被报道。在这里,我们报告的渐近巨分支(AGB)核合成预测的丰度的CNO元素和氦的金属丰度范围Zsun/4 < Z <2 Zsun。我们的AGB模型,从所有的对流边界的扩散过冲,预测O是过度生产的低Z低质量(~1-3 Msun)AGB星和很好地再现最近的O过剩观察到的富C尘埃PNe。这证实了O并不总是原始ISM金属丰度的良好代表,而应使用其他化学元素,如Cl或Ar。因此,在银河演化模型中应该考虑低质量恒星产生氧气的情况。
2016-02-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Oxygen enrichment in carbon-rich planetary nebulae
我们研究了一组20个具有高质量光学和红外光谱的银河系行星状星云(PNe)中存在的化学成分和尘埃类型之间的关系。光谱与最佳电离校正因子一起用于计算Ar、C、Cl、He、N、Ne和O相对于H的丰度。红外光谱被用来分类的PNe在两个组中,这取决于所观察到的灰尘的功能是富氧或富碳环境的代表。样本包含一个来自光晕的对象,八个来自凸起的对象,以及十一个来自局部圆盘的对象。我们比较它们的化学丰度与核合成模型的预测,并在7个银河系H II区域的太阳附近获得的。我们发现O富集的证据(由$\sim$ 0.3 dex),但一个PNE与富碳尘埃(CRD)。我们的分析表明,Ar,特别是Cl,是最好的金属丰度指标的PNE的祖先。有一个紧密的相关性之间的丰度Ar和Cl在所有的对象,在协议的锁步演化的两个元素。Cl丰度所暗示的金属丰度的范围涵盖了一个数量级,我们发现CRD和富氧尘埃(ORD)的PNE的初始质量和金属丰度的显着差异。具有CRD的PNE倾向于具有中等质量和低金属丰度,而大多数具有ORD的PNE显示出较高的N和He富集,这表明它们具有高质量的祖细胞。
2015-02-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence of enrichment by individual supernova from elemental abundance ratios in the very metal-poor dSph galaxy Bootes I
目的:我们建立了平均金属丰度从高分辨率光谱最近发现的矮球状星系牧夫座我和测试是否是一个共同的特点,超微弱的矮球状星系显示出不均匀的化学演化的迹象(例如,在武仙座矮球状星系)。研究方法:我们分析高分辨率,中等信号噪声光谱的7红巨星在牧夫座I dSph星系使用标准的丰度分析技术。特别是,我们假设当地的热力学平衡,并采用球形模型的大气和代码,考虑到恒星的球形度时,计算元素丰度。结果:我们确认先前确定的平均金属丰度的牧夫座I矮球状星系是-2.3德克斯。虽然有五颗恒星聚集在这个金属丰度周围,但其中一颗金属丰度明显更低,为-2.9 dex,另一颗金属丰度更高,为-1.9 dex。此外,我们发现其中一颗恒星Boo-127显示出极高的[Mg/Ca]比,表明dSph星系内的随机富集过程。类似的结果以前只在武仙座和天龙座dSph星系中发现过,到目前为止,似乎是这种类型星系所独有的。
2009-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Enrichment of the Intergalactic Medium with Adiabatic Feedback I: Metal Cooling and Metal Diffusion
采用金属冷却、金属湍流扩散和热能,利用一系列SPH模拟研究IGM金属富集。采用绝热反馈机制,防止气体冷却,产生没有明确的风粒子的星系风。模拟产生的宇宙恒星形成历史(SFH)与观测结果大致一致,直到z $\sim$ 0.5,以及通用中性氢分数($Ω_{\rm H I}$)的稳定演变。在z=0时,大约40%的重子在温暖的星系际介质(WHIM)中,但大多数金属(80%-90%)被锁定在恒星中。在较高的z,IGM中的金属比例较高,这是由于星系更有效的损失。在整个宇宙历史中,IGM金属主要存在于WHIM。星系内部气体的金属丰度演化与观测结果基本一致,但弥散IGM在z $\sim$ 2.5处富集。银河风最有效地富集了中等质量范围$10^{10}$ M $_{\sun}$ - $10^{11}$ M $_{\sun}$的晕的IGM。在低质量端气体被阻止吸积到晕上,并且具有非常低的金属丰度。在高质量端,随着星系中恒星质量分数的降低,晕重子逃逸率也随之降低。这可能是因为恒星形成活动和逃逸效率的降低。金属增强冷却,使WHIM气体冷却到星系上,并增加恒星的形成。金属的扩散使得风在逃逸之前混合,减少了IGM的金属含量,有利于星系晕内的气体和恒星形成气体。扩散显著增加了低金属丰度气体的量,并改变了密度-金属丰度关系。
2010-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Active Galactic Nuclei-driven Metallicity Enrichment in the Interstellar Medium of Mrk 573
Astronomical Observatory of the Jagiellonian University(雅盖隆大学天文台);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto(多伦多大学加拿大理论天体物理研究所);NASA-Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心)
研究通过空间分辨观测揭示Mrk 573中活动星系核驱动的金属丰度增强,利用不同金属丰度校准和N/O-O/H比例关系,发现金属分布与高Seyfert/LINER指数区域及射电喷流相关,表明金属来自核区的风、喷流或流出物。
2026-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Enrichment of Zinc in galactic chemodynamical evolution models
Zn是最重的铁峰元素,被用作宇宙化学演化的重要示踪剂。对本星系群贫金属星的光谱观测表明,[Zn/Fe]比值有向低金属丰度方向增加的趋势。然而,由于对Zn的天体物理学位置以及星系中金属混合的认识不足,星系中Zn的富集还没有得到很好的理解。在这里,我们考虑到电子捕获超新星(ECSNe)作为我们的矮星系的化学动力学模拟中的锌的来源之一,所观察到的趋势显示可能的解释。我们发现ECSNe的喷出物对[Zn/Fe] $\gtrsim$ 0.5的恒星有贡献。我们还发现高金属丰度的[Zn/Fe]散射来自Ia型超新星的喷出物。另一方面,如果我们不考虑ECSNe作为Zn的来源,似乎很难解释观察到的趋势。这些结果来自于金属混合效率低导致的金属丰度空间分布不均匀。在光滑粒子流体动力学模拟中,我们发现基于剪切的金属混合模型中金属扩散系数的最佳比例因子为$\sim$ 0.01。这些结果表明,ECSNe可能是Zn在星系中富集的贡献者之一。
2018-01-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
An unexplored enrichment stochasticity and its implications for stellar abundance patterns
Mullard Space Science Laboratory, University College London(穆拉德空间科学实验室,伦敦大学学院)
研究通过重新建模三种金属贫乏恒星的富集过程,发现其丰度更可能由普通超新星而非高能超新星形成,揭示超新星不均匀性的重要性。
2026-03-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Metal Enrichment and Reionization Constraints on Early Star Formation
再电离时代和第一颗恒星的形成是相互关联的主题,是相当感兴趣的。我们使用一个简化的方法来研究恒星在坍缩晕中的形成,以及由此产生的星系间介质(IGM)电离。我们考虑了一组LCDM模型允许的CMB温度和偏振各向异性的观察这项研究。我们约束与恒星形成的观测的帮助下的参数。我们约束这些参数的子集独立地使用所观察到的金属丰度的星系间介质在z ~ 5和要求的汤姆逊散射光学深度,由于电离IGM作为确定的模型从CMB观测被复制。我们考虑了恒星形成气体的初始金属丰度范围,以及恒星初始质量函数的一些变化。我们发现,一个“正常”的初始质量函数(IMF)可以满足这两个约束,提高效率的恒星形成相比,在本地宇宙。观测需要很大一部分金属从晕逃逸到IGM。我们还可以对金属和电离光子的逃逸分数之比加以限制,我们发现对于大多数模型,这个比值是单位阶的。这突出了利用银河系间介质富集所产生的限制的重要性。(节录)
2009-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metal-Poor Stars as Metal-Rich Impostors via Planet Engulfment
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);International Centre of Supernovae, Yunnan Key Laboratory of Supernova Research, Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台超新星研究中心(国际超新星中心、云南省超新星研究重点实验室));School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院)
本研究通过MESA模型模拟行星吞噬对恒星金属丰度与旋转的影响,发现金属贫乏恒星可长期维持超太阳丰度,而1.0太阳质量恒星是观测吞噬特征的最佳目标。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The stochastic enrichment of Population II stars
我们研究了贫金属([Fe/H]<-2.5)银河系晕星样品的化学丰度的内禀散射。我们从四个历史性的调查,并把我们的注意力集中在恒星Mg,Ca,Ni和Fe的丰度。使用这些元素,我们调查的化学富集这些贫金属星使用的随机化学富集模型。假设这些恒星已经被第一代大质量无金属恒星富集,我们考虑了富集人口的质量分布以及恒星混合和超新星爆炸能量。对于我们选择的恒星产额,我们的模型表明,最贫金属的恒星平均富集了N*=5^{+13}_{-3}(1 sigma)的第III星族恒星。这与推断出的贫金属DLAs的富集恒星数量相当。因此,我们的分析表明,在z~3的一些最低质量的结构包含的化学产物<13(2西格玛)人口III富集的微晕。推断的IMF是一致的萨尔彼得分布,并有一个最低限度的混合超新星喷出物的偏好。然而,估计的富集模型是敏感的恒星样本的微小变化。在[Mg/Ca]丰度的~0.1德克斯的偏移被证明是敏感的推断的富集星的数量。我们认为,这种方法有可能限制的第一代恒星的多样性,但这将需要:(1)恒星样本的系统误差是很好地理解;(2)记录的不确定性与核合成产量。
2020-10-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
The applicability of the JAGB method for measuring the distance of galaxies subject to different metal enrichment rates
Università degli Studi Roma Tre(罗马三大学);INAF, Observatory of Rome(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);Sapienza, Università di Roma(罗马第一大学);ASI-Space Science Data Center(意大利航天局空间科学数据中心);Istituto Nazionale di Astrofisica– Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台)
研究通过理论分析探讨JAGB方法在不同金属丰度历史下的稳健性,发现JLF形状受金属丰度影响显著,但J带平均亮度MavJ更适合作为距离指标。
2026-05-11 astro-ph.GA astro-ph.SR