星际湍流压强对超新星率的依赖关系

大质量恒星的反馈是星系形成中最不被理解的方面之一。我们进行了一组垂直分层局部星际介质（ISM）模拟，其中基于Schmidt-Kennicutt定律系统地改变了超新星率和垂直气体柱密度。我们的模拟具有足够高的空间分辨率（1.95 pc），可以追踪塑造ISM的多个超新星之间的流体动力学相互作用。在给定的超新星率下，我们发现平均质量加权声速和速度弥散随气体密度的平方根倒数而降低，表明热压和湍流压在中平面几乎恒定，因此有效状态方程是等压的。相比之下，在我们的超新星率从银河系超新星率的1到512倍不等的四个模型中，质量加权速度弥散保持在4-6 km/s范围内。因此，在~100 pc区域上平均的气体遵循接近等温的有效状态方程。模拟的H I发射线宽度为10-18 km/s，与观测值相当。在我们超新星率最高的模型中，发生了超气泡破裂，并且大尺度上的湍流压比热压高>~4倍。我们发现在每个模型的中平面上~100 pc区域内平均的热压和湍流压之间存在紧密的相关性，在四个ISM模型之间也是如此。我们基于解析论证构建了一个湍流压的亚网格模型，并根据我们的分层ISM模拟对其进行了显式校准。该亚网格模型提供了一种简单而具有物理动机的方法，将超新星反馈纳入宇宙学模拟中。