星系中心气体流动、恒星形成与核风的动力学模型

我们提出一个用于星系核区气体输运、恒星形成与风的动力学模型，聚焦银河系中央分子区(CMZ)。在我们的模型中，角动量与质量由引力与棒驱动的声学不稳定性共同输运。在引力不稳定区域，气体可形成恒星，其产生的反馈同时驱动湍流与从CMZ喷出质量的风。我们表明CMZ处于准稳态，棒在大半径沉积的质量被向内输运至距银河系中心 $\sim 100$ pc 的环形恒星形成区，此处剪切达到最小。该环经历周期性星暴，爆发持续 $\sim 5-10$ Myr，间隔 $\sim 20-40$ Myr。在宁静期，环内气体未被完全清除，但被膨胀超新星遗迹注入的动量驱离自引力状态。星暴也驱动星环上的风，其时间平均质量流率与恒星形成率相当。我们表明模型与CMZ观测性质吻合良好，并将其置于演化循环内恒星形成极小附近。我们认为此类爆发式恒星形成与风的循环在棒旋星系核中应当普遍存在，并展示所得星系核在Kennicutt-Schmidt关系上的分布与近邻星系观测一致。