星系尺度恒星形成的简单非平衡反馈模型:延迟反馈与SFR弥散
星系天体物理
2019-05-02 v2
摘要
我们在ISM的反馈调节模型框架内探索一类简单的非平衡恒星形成模型,适用于千秒差距尺度的分辨恒星形成关系(如 Kennicutt-Schmidt)。将依赖于 Toomre-Q 的本地每次自由落体时间恒星形成效率与延迟反馈模型结合,我们得以匹配分辨恒星形成标度关系的归一化与弥散。特别地,这一简单模型提示千秒差距尺度上恒星形成率(SFRs)的大(dex)变化可能源于超新星反馈在恒星形成后并非瞬时。星系内恒定气体面密度下 SFR 的弥散于是取决于反馈性质以及我们在其坍缩/恒星形成“循环”各阶段观测星形成区的时刻。这具有以下重要观测推论:(1) Kennicutt-Schmidt 关系的弥散与归一化对本地(小尺度)恒星形成效率相对不敏感,(2) 但气体耗尽时间与速度弥散敏感;(3) Kennicutt-Schmidt 关系的弥散与归一化是反馈时标与强度的灵敏探针;(4) 即便在 局部确定性支配恒星形成的模型中,时间演化、本地条件变化(如气体比例与动力学时标)及星系间差异也会破坏分辨星系巡天中 SFR 与 间可观关联的大部分。此外,该模型在低气体面密度下展现 SFR 的大弥散,与对外围 HI 盘速度弥散平坦轮廓的观测一致。
引用
@article{arxiv.1810.09460,
title = {A Simple Non-equilibrium Feedback Model for Galaxy-Scale Star Formation: Delayed Feedback and SFR Scatter},
author = {Matthew E. Orr and Christopher C. Hayward and Philip F. Hopkins},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.09460},
year = {2019}
}
备注
15 pages, 6 figures, accepted by MNRAS (04/25/2019)