Recalibrating the cosmic star formation history

Recalibrating the cosmic star formation history
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重新校准宇宙恒星形成历史

DOI:
10.1093/mnras/stz2894
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发表时间:
2019
影响因子:
4.8
通讯作者:
Wilkins S
Wilkins S
中科院分区:
物理与天体物理2区
文献类型:
--
作者:
Wilkins S

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将观测到的光度与恒星形成率(SFR)联系起来的校准取决于假设的恒星族合成模型、初始质量函数、恒星形成和金属富集历史,以及是否包括尘埃和气体的后处理。因此,推断的宇宙恒星形成历史的形状和标准化对这些假设很敏感。使用二元布居和光谱合成 (bpass) 模型 v2.2.1,我们确定了紫外、热红外和氢复合谱线的一组新校准系数。这些紫外线和热红外系数比文献中广泛使用的系数高 0.15–0.2 dex,而 H α 系数则大 ∼0.35 dex。这些差异部分是由于内含物二元演化路径造成的,但主要反映了 IMF 扩展到 300 M ⊙ 以及参考金属丰度选择的变化。我们使用这些新系数来重新校准宇宙恒星形成历史,并发现综合宇宙恒星形成历史与原位测量的恒星质量密度作为红移函数之间的一致性得到了改善。然而,这些系数在从紫外和热红外推断的恒星形成率密度与从 H α 推断的恒星形成率密度之间产生了新的张力。
The calibrations linking observed luminosities to the star formation rate (SFR) depend on the assumed stellar population synthesis model, initial mass function, star formation and metal enrichment history, and whether reprocessing by dust and gas is included. Consequently the shape and normalization of the inferred cosmic star formation history is sensitive to these assumptions. Using v2.2.1 of the Binary Population and Spectral Synthesis (bpass) model we determine a new set of calibration coefficients for the ultraviolet, thermal infrared, and hydrogen recombination lines. These ultraviolet and thermal infrared coefficients are 0.15–0.2 dex higher than those widely utilized in the literature while the H α coefficient is ∼0.35 dex larger. These differences arise in part due to the inclusion binary evolution pathways but predominantly reflect an extension in the IMF to 300 M⊙and a change in the choice of reference metallicity. We use these new coefficients to recalibrate the cosmic star formation history, and find improved agreement between the integrated cosmic star formation history and thein situmeasured stellar mass density as a function of redshift. However, these coefficients produce new tension between SFR densities inferred from the ultraviolet and thermal infrared and those from H α.
DOI: 10.3847/1538-4357/aa68e5
发表时间: 2017-01
期刊: The Astrophysical Journal
影响因子: --
作者:
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通讯作者: B. Diemer;M. Sparre;L. Abramson;P. Torrey
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发表时间: 2017-11-16
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