천문·천체물리
주기적 별 형성 II: 기본 금속성 관계(FMR)의 기원
연구진은 TNG100 시뮬레이션에서 적색편이 z=0 시점에 선별한 중심 별형성 은하 8,979개의 진화 이력을 z=1까지 역추적해, 질량-금속성 관계에 별 형성률(SFR)을 추가한 기본 금속성 관계(FMR)의 물리적 기원을 분석했다. z=0에서 질량-금속성 관계의 전체 산포는 약 0.11 dex였고, 이는 은하 간 장기적 차이(약 0.09 dex)와 개별 은하 내부의 시간적 변동(약 0.07 dex)으로 구성됐다. SFR이 오르내리는 국면을 쌓아 분석한 결과, 차가운 비(非)별형성 가스 저장고가 먼저 증가(감소)하고 이어 기체상 금속성이 감소(증가)한 뒤 SFR이 상승(하강)하는 순서가 나타났다. 연구진은 금속이 적은 가스가 먼저 저장고를 채우며 기체를 희석시킨 후 SFR이 정점에 이르고, 이후 피드백으로 가스가 가열·제거되면서 금속성이 희석에서 증대로 전환된다는 시나리오를 제시했으며, 이것이 관측된 FMR의 SFR-금속성 반상관관계를 자연스럽게 설명한다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.GA (은하)