Larson标度律与高红移团块盘的重力不稳定性

重力不稳定性在塑造富气高红移星系的团块结构并驱动其恒星形成活动中起主要作用。本文分析此类系统的稳定性，重点关注盘中不稳定区域的大小和质量范围。我们的分析考虑了在分子气体中观测到的质量-大小和线宽-大小标度关系，这些关系最初由Larson发现。我们表明，此类关系对恒星形成团块的大小和质量，以及盘在所有可观测尺度上的稳定性性质都有强烈影响，使得经典的Toomre参数成为重力不稳定性的一个极不可靠的指标。例如，一个Q=1的盘可能远非边际不稳定，而一个Q<<1的盘却可能处于边际不稳定状态。我们的工作提出了一个重要警示：如果高红移团块盘具有尺度依赖的面密度和速度弥散度，正如观测到的团块标度关系所暗示的那样，那么除非我们进行多尺度观测，否则无法透彻理解其稳定性和恒星形成性质。这很快将成为可能，得益于专门的ALMA巡天，它们将探索宇宙恒星形成高峰期及更远时期超级巨分子云的物理性质。