我们进行了一套盘星系的宇宙学流体动力学模拟,放大的初始条件导致形成的质量$M_{\rm halo, \, DM} \simeq 2 \cdot 10^{12}$ M $_{\odot}$在红移$z=0$的晕。这些模拟的目的是研究盘状星系中金属的化学演化和分布,并量化$(i)$(假设的IMF)、$(ii)$(采用的恒星产额)和$(iii)$(起源于SNe Ia的双星系统对化学富集过程的影响)的影响。我们考虑Kroupa et al.(1993)或更头重脚轻的Kroupa(2001)IMF,两组恒星产额和适合产生Ia型超新星的双星系统比例的不同值。我们调查恒星年龄,SN率,恒星和气体金属丰度梯度,恒星$α$ -模拟增强,并与观测比较预测。我们发现,Kroupa等(1993)IMF的晚型星系在本地宇宙中的建模时,必须首选。另一方面,恒星金属丰度剖面和$α$增强趋势与银河系恒星观测结果的比较表明,当假设Kroupa(2001)IMF时,两者的一致性更好。比较预测的SN率和恒星$α$ -增强与观测支持的分数的二进制系统生产SNe Ia的$0.03$,至少对于晚型星系和所考虑的IMF。采用恒星产额是至关重要的调节冷却和恒星的形成,并在确定模式的化学富集的恒星,特别是那些位于星系的隆起。
英文摘要:
We perform a suite of cosmological hydrodynamical simulations of disc galaxies, with zoomed-in initial conditions leading to the formation of a halo of mass $M_{\rm halo, \, DM} \simeq 2 \cdot 10^{12}$ M$_{\odot}$ at redshift $z=0$. These simulations aim at investigating the chemical evolution and the distribution of metals in a disc galaxy, and at quantifying the effect of $(i)$ the assumed IMF, $(ii)$ the adopted stellar yields, and $(iii)$ the impact of binary systems originating SNe Ia on the process of chemical enrichment. We consider either a Kroupa et al. (1993) or a more top-heavy Kroupa (2001) IMF, two sets of stellar yields and different values for the fraction of binary systems suitable to give rise to SNe Ia. We investigate stellar ages, SN rates, stellar and gas metallicity gradients, and stellar $α$-enhancement in simulations, and compare predictions with observations. We find that a Kroupa et al. (1993) IMF has to be preferred when modelling late-type galaxies in the local universe. On the other hand, the comparison of stellar metallicity profiles and $α$-enhancement trends with observations of Milky Way stars shows a better agreement when a Kroupa (2001) IMF is assumed. Comparing the predicted SN rates and stellar $α$-enhancement with observations supports a value for the fraction of binary systems producing SNe Ia of $0.03$, at least for late-type galaxies and for the considered IMFs. Adopted stellar yields are crucial in regulating cooling and star formation, and in determining patterns of chemical enrichment for stars, especially for those located in the galaxy bulge.
Chemical evolution of Local Group dwarf galaxies in a cosmological context -- I. A new modelling approach and its application to the Sculptor dwarf spheroidal galaxy
A subgrid model for chemical enrichment in cosmological simulations
Leiden University(莱顿大学);University of Portsmouth(朴茨茅斯大学);Università degli Studi di Milano Bicocca(米兰比可卡大学);University of Durham(杜伦大学);University of Vienna(维也纳大学);University of Hull(赫尔大学)
The Milky Way in context: The formation of galactic discs and chemical sequences from a cosmological perspective
Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学);Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS(巴黎天文台,PSL大学,索邦大学,巴黎西岱大学,CY塞尔吉巴黎大学,法国国家科学研究中心);Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo(东京大学 Kavli宇宙粒子与宇宙学研究所(WPI),UTIAS);Max Planck Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理研究所);Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所)
EDGE-INFERNO: How chemical enrichment assumptions impact the individual stars of a simulated ultra-faint dwarf galaxy
American Museum of Natural History(美国自然历史博物馆);University of Bath(巴斯大学);University of Hertfordshire(赫特福德大学);University of Surrey(萨里大学);Lund University(隆德大学);University of Chicago(芝加哥大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心)
The stellar metallicity gradients in galaxy discs in a cosmological scenario
盘状星系的恒星金属丰度梯度提供了有关盘状星系组装、恒星形成过程和化学演化的信息。它们还可能存储有关动力学过程的信息,这些过程可能影响气相和恒星成分中化学元素的分布。我们在宇宙学模拟中研究了恒星盘的恒星金属丰度梯度。我们探讨了恒星金属丰度梯度对恒星年龄和恒星盘的大小和质量的依赖性。我们使用的星系从宇宙学流体动力学模拟包括物理动机的超新星反馈和化学演化。估算了不同年龄恒星的金属丰度分布。我们面对我们的数字调查结果从加州调查。模拟的恒星盘被发现有金属丰度剖面的斜率在全球协议与观测。低恒星质量星系的金属丰度斜率变化更大。当标准化的半质量半径,恒星的金属丰度梯度没有表现出任何依赖性和色散显着增加,无论星系质量。在$10^{10}$ M $_{\odot}$周围具有恒星质量的镓,其金属丰度负梯度较陡。恒星金属丰度梯度与半质量半径相关。然而,当它们被半质量半径归一化时,相关信号不存在。正年龄梯度的星盘被检测到有负和正的金属丰度梯度,这取决于最近的恒星形成活动在中心地区的相对重要性。作为恒星质量函数的金属丰度梯度的大分散可以归因于动力学过程的影响,例如合并/相互作用和/或迁移,以及那些调节气体转化为恒星的过程。[删节]
The assembly history of NGC 1365 through chemical archaeology
Institute for Theory & Computation, Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心理论计算研究所);Research School for Astronomy & Astrophysics, Australian National University(澳大利亚国立大学天文与天体物理研究学院);ARC Centre of Excellence for All-Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D), Australian National University(澳大利亚国立大学三维全天空天体物理学卓越研究中心);Department of Astronomy, University of Florida(佛罗里达大学天文学系);Department of Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学天文学系);Virginia Institute for Theoretical Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学理论天文学研究所);The Observatories, Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构天文台);Department of Astrophysical Sciences, Princeton University(普林斯顿大学天体物理科学系)
通过分析 NGC 1365 的高分辨率氧丰度并结合 IllustrisTNG 模拟,揭示星系盘、棒和气体盘分别由不同时期合并事件组装的历史,证明化学考古学可追踪星系动力学演化。
Recycled Gas Dominates the Metal-rich Fuel of Supermassive Black Holes
University of Seoul(首尔大学);Flatiron Institute(平托研究所);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理研究所);Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院);Sejong University(世宗大学);Seoul National University(首尔国立大学)
SIRIUS: Identifying Metal-poor Stars Enriched by a Single Supernova in a Dwarf Galaxy Cosmological Zoom-in Simulation Resolving Individual Massive Stars