忒修斯之云：长寿命分子云由短寿命H2分子构成

我们在矮螺旋星系的 Arepo 模拟中使用被动气体示踪粒子，将形成恒星的气体 parcel 及其 H2 分子的拉格朗日演化与其宿主巨分子云的演化相联系。我们发现 H2 的中位化学寿命仅为 4 Myr，与其宿主分子云的寿命（可能从 1 到 90 Myr 不等）无关，而星系中相当大一部分恒星形成发生于相对长寿命的云中。年轻大质量恒星早期的恒星反馈对周围气体的快速抛射导致了这一短暂的 H2 存活时间，它使周围气体密度下降，从而其 H2 分子被星际辐射场解离。这种从 H2 主导状态的气体抛射，由来自星系环境的新气体持续吸积所平衡，构成了分子云演化的“竞争模型”。气体抛射速率与分子云质量成正比，因此云寿命由吸积率决定，在最长寿命的云中吸积率可高达 4 x 10^4 Msol/Myr。因此，我们的发现解决了年轻大质量恒星周围气体快速抛射的观测与星系中长寿命分子云（常存活达数十 Myr）的观测之间的冲突。我们表明，吸积最快、寿命最长、质量最高的云在亚云尺度上驱动超新星成团，而这反过来是星系外流的关键驱动因素。