具有电离辐射反馈的矮星系 II:空间分辨的恒星形成关系
星系天体物理
2018-03-12 v5 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们利用综合高分辨率(3.8 pc)模拟中形成的星系盘,研究了空间分辨的恒星形成关系。我们新的恒星反馈实现方案包含了电离辐射以及超新星爆发,并且通过求解辐射转移方程而非子网格模型来处理电离辐射。恒星辐射的光致加热作用使气体抵抗 Jeans 不稳定性碎裂,从而降低了恒星形成率。由于我们自洽地计算了电离气体的位置,我们能够对恒星形成示踪物(如 H-alpha 发射)进行空间分辨的模拟观测。我们还可以观测恒星反馈如何体现在电离气体与分子气体的相关性中。将我们的技术应用于 2.3e11 Msun 星系晕中的星系盘,我们发现恒星形成率密度(由模拟 H-alpha 发射估算)与分子氢密度之间的相关性显示出巨大的弥散,特别是在<~ 75 pc 的高分辨率下,该尺度与巨分子云(GMCs)的大小相当。这是因为 GMC 尺度的孔径仅捕捉到了 GMC 演化的特定阶段,且 H-alpha 追踪的是恒星形成区域周围的热气体,其位置偏离了分子氢峰值本身。通过考察恒星团簇周围不断演化的环境,我们推测,传统 Kennicutt-Schmidt 型恒星形成定律在小尺度上的失效,进一步得益于恒星从其诞生地漂移以及分子云因恒星反馈而消散的共同作用。
引用
@article{arxiv.1210.6988,
title = {Dwarf Galaxies with Ionizing Radiation Feedback. II: Spatially-resolved Star Formation Relation},
author = {Ji-hoon Kim and Mark R. Krumholz and John H. Wise and Matthew J. Turk and Nathan J. Goldbaum and Tom Abel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.6988},
year = {2018}
}
备注
16 pages, 15 figures, Accepted for publication in the Astrophysical Journal, Image resolution greatly reduced, High-resolution version of this article is available at http://www.jihoonkim.org/index/research.html#sfmc