引力不稳定对星系星形成的控制

我们利用三维平滑粒子流体动力学模拟研究广泛范围内的孤立圆盘星系中的引力不稳定及随之而来的星形成，模拟分辨率足以完全解析引力坍缩。恒星反馈通过等温方程状态表示。在动力学绑定、收敛区域中插入吸收式坍缩粒子，其数密度 $n > 10^3$ cm$^{-3}$，以直接测量可用于星形成的引力坍缩气体质量。我们的模型不仅量化复现观测到的 Schmidt 定律，还复现观察到的星系圆盘中的星形成阈值。我们的结果表明，决定星形成率的主要物理机制仅为引力不稳定的强度，而反馈主要起作用是维持约恒定的有效声速。