高效的早期恒星反馈可通过降低超新星成团性抑制星系外流

我们提出一组新颖的恒星反馈模型，实现于移动网格代码 Arepo 中，专为近秒差距（或更高）分辨率的星系形成模拟而设计。这些模型包括从初始质量函数（IMF）中显式采样恒星，使反馈可关联到单个大质量恒星、改进的 H II 区建模方法、来自空间变化 FUV 场的光电加热以及超新星反馈。我们进行了 32 次孤立 $M_\mathrm{vir} = 10^{10}\,\mathrm{M_\odot}$ 星系的模拟，重子质量分辨率为 $20\,\mathrm{M_\odot}$，以研究不同反馈通道的非线性耦合。我们发现光致电离与超新星反馈各自均能独立将恒星形成调节到同一水平，而光电加热效率低下。光致电离产生的恒星形成历史比超新星平滑得多。当所有反馈通道结合时，对恒星形成率的额外抑制很小。然而，相对于仅超新星模拟，外流率大幅降低。我们表明这直接由光致电离反馈对超新星成团性的抑制所致，其在首次超新星前瓦解了恒星形成云。我们证明了我们的结果对恒星形成处方、反馈模型以及盘的气体比例的变化是稳健的。我们的结果还意味着，若采用的恒星粒子质量远大于单个恒星质量，则会因强加最小团簇尺寸而高估恒星形成的爆发性与外流的质量加载。