棒旋星系中的致密云形成与恒星形成

我们研究了在棒旋星系中形成的巨大致密云的性质及其与恒星形成的可能关系，利用从棒旋星系 M83 的 2Mass 数据获得的引力势进行了二维流体动力学模拟。由于棒区云层形成和演化的环境预计与旋臂区不同，棒旋星系是研究环境对云层形成及随后恒星形成影响的良好目标。我们的模拟在前 80 Myr 使用棒势中非自引力气体的等温流，然后在接下来的 40 Myr 中包括气体的辐射冷却、加热和自引力，在此期间形成了致密团块。我们识别出许多质量超过 $10^4M_{\odot}$（对应于分子云的值）的冷致密气体团块，并研究了这些团块的物理性质。已识别团块内部运动的速度弥散与团块大小之间的关系类似于我们银河系分子云中观测到的关系。我们发现棒区团块的维里参数大于旋臂区。根据我们的数值结果，通过应用 Krumholtz 和 McKee (2005) 的简单模型，我们估算了棒区和旋臂区的恒星形成。恒星形成率与气体面密度之间的平均关系与观测到的 Kennicutt-Schmidt 关系吻合良好。棒区的恒星形成效率 (SFE) 约为旋臂区的 60%。这一趋势与对棒旋星系的观测一致。