星系模拟中恒星反馈方案的一项根本性检验
星系天体物理
2019-05-27 v1
摘要
将尺度均达到 < 100 pc 的星系模拟与观测直接比较，是研究近邻星系中恒星形成和反馈的云尺度物理的强有力工具。在此，我们对银河系类似星系的流体动力学模拟进行这样的比较，模拟包含随机恒星形成、HII 区和超新星反馈，以及 8 pc 分辨率下的化学后处理。我们的模拟与几乎所有 kpc 尺度及更大尺度的可观测量高度一致，包括总恒星形成率、银河系盘中 CO、HI 和恒星形成的径向轮廓、ISM 各成分的质量比、全星系和分辨的 Kennicutt-Schmidt 关系，以及巨分子云性质。然而，我们发现模拟未能重现 < 100 pc 尺度上气体示踪物与恒星形成示踪物之间已知的去相关，即恒星形成“不确定性原理”，这表明观测云经历快速的演化生命周期。我们得出结论，该差异由我们模拟中不够强的超新星前反馈所驱动，其未能完全驱散周围气体，使恒星形成示踪物发射与分子气体示踪物发射关联过强，与观测不符。这一结果意味着，气体与恒星形成的云尺度去相关是星系模拟中反馈方案的一项根本性检验，即便在重现了恒星形成星系所有其他宏观性质的模拟中也可能失败。
引用
@article{arxiv.1905.09839,
title = {A fundamental test for stellar feedback recipes in galaxy simulations},
author = {Yusuke Fujimoto and Mélanie Chevance and Daniel T. Haydon and Mark R. Krumholz and J. M. Diederik Kruijssen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.09839},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 10 figures, accepted for publication in MNRAS