气体吸积对 FIRE-2 模拟中银河系质量星系 α 元素双峰性的影响

基本信息

• 标题：Effect of gas accretion on α-element bimodality in Milky Way-mass galaxies in the FIRE-2 simulations
• 作者：Hanna Parul, Jeremy Bailin, Sarah R. Loebman, Andrew Wetzel, Megan Barry, Binod Bhattarai
• 提交日期：2025 年 1 月 21 日
• arXiv 编号：arXiv:2501.12342 [astro-ph.GA]
• 学科分类：天体物理学 > 星系天体物理学（Astrophysics of Galaxies）
• DOI：https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.12342

摘要

本文基于 FIRE-2 宇宙学重子 Zoom-in 模拟，分析了 11 个银河系质量星系在 [Fe/H]-[Mg/Fe] 平面上的恒星分布。研究表明，α 元素双峰性（即在 [Fe/H]-[Mg/Fe] 平面上呈现两条独立序列）并非盘星系的普遍特征：

• 5 个星系呈现双序列，其中 α 增丰序列更年老、运动学上更热，与银河系盘中的高 α 和低 α 族群定性一致；
• 3 个星系呈单峰分布；
• 2 个星系表现出弱双峰特征，低 α 序列仅在较窄的金属丰度范围内可见；
• 1 个星系呈现强双峰性，但高 α 族群具有不同的斜率。

作者考察了星系在过去 8 Gyr（双峰序列形成时期）内的气体吸积历史，证明双峰星系中低 α 序列的存在与近期来自环星系介质（circumgalactic medium）的贫金属气体吸积有关——这些气体在星系外围并入，并导致气体盘相比非双峰星系出现显著增长。研究还分析了吸积气体的来源，表明富气体并合与周围气体的平滑吸积均可作为吸积气体的来源，并产生略有不同的双峰模式。

主题 / 分类

• 主要分类：astro-ph.GA（星系天体物理学）
• 关键词：星系演化、α 元素双峰性、气体吸积、数值模拟、FIRE-2 模拟、银河系质量星系