反馈调控的恒星形成：从星团到星系

本文总结了不同金属丰度原星团团块中恒星形成的半解析模型结果。在该模型中，引力束缚核在团块中均匀形成，遵循每单位时间的给定核形成效率。经过一个相当于其自由落体时间数倍的收缩时标后，这些核坍缩成恒星并填充初始质量函数。新形成的OB恒星的反馈以恒星风的形式被考虑。当有效风能与系统引力能之比达到1时，气体从团块中移除，核形成和恒星形成被终止。辐射驱动恒星风的功率强烈依赖于金属丰度，并随金属丰度增加而增加。因此，与低金属丰度模型相比，高金属丰度模型中恒星的风导致原星团团块中的气体快速排出，并降低了恒星形成效率SFE_exp。通过将SFE_exp与气体排出时标相结合，我们推导出该模型中单位时间的恒星形成率随气体面密度Σ_g的金属丰度依赖关系。结合分子气体分数，我们得到了恒星形成面密度Σ_SFR对Σ_g的依赖关系。这种反馈调控的恒星形成模型很好地再现了从低气体面密度到星暴区域的观测恒星形成律。此外，结果显示Σ_SFR在整个气体面密度范围内对金属丰度存在依赖关系，并且可以解释观测中的部分弥散。