恒星形成与超新星能量反馈的多相星际介质亚网格模型
宇宙学与河外天体物理
2015-05-18 v1
摘要
我们提出了一种新的多相亚网格模型，用于星系形成的 SPH 数值模拟中的恒星形成与反馈。我们的模型称为 MUPPI（MUlti-Phase Particle Integrator），它将每个气体粒子描述为一个多相系统，包含冷热气体相，两者在压力平衡下共存，并包含一个恒星成分。稀薄热气体相的冷却为冷气体相提供物质。恒星由分子气体以给定的效率形成，该效率与冷相的动力学时间成比例。我们的恒星形成方案并非基于强加 Schmidt-Kennicutt 关系，该关系实际上是由 MUPPI 自然产生的。超新星爆炸的能量一部分沉积在气体粒子的热相中，另一部分沉积在相邻粒子的热相中。每个粒子不同相之间的质量和能量流由一组常微分方程描述，我们为每个气体粒子显式地积分这些方程，而不是依赖平衡解。这组方程还包括多相结构对与气体热力学相关的能量变化的响应。我们将我们的模型应用于两个孤立盘状星系模拟和两个球状冷却流模拟。MUPPI 能够再现盘状星系的 Schmidt-Kennicutt 关系。它还能再现盘状星系中星际介质的基本性质、冷气体和分子气体、恒星以及恒星形成率的面密度、冷云的垂直速度弥散以及与星系喷泉相关的流。值得注意的是，MUPPI 无需包含动能反馈方案即可提供有效的恒星反馈。[摘要已删节]
引用
@article{arxiv.1002.4122,
title = {A sub-resolution multiphase interstellar medium model of star formation and SNe energy feedback},
author = {Giuseppe Murante and Pierluigi Monaco and Martina Giovalli and Stefano Borgani and Antonaldo Diaferio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1002.4122},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 26 figures, MNRAS accepted