辐射反馈下的星团形成与云消散：对金属丰度和紧致度的依赖性

我们通过进行一系列三维辐射流体动力学模拟，研究了在不同金属丰度和柱密度环境下星团的形成。我们发现大质量恒星的光电离反馈控制了恒星形成云中的恒星形成效率（SFE），其影响敏感地依赖于气体金属丰度 $Z$ 和初始云面密度 $\Sigma$。在 $Z=1~Z_{\odot}$ 时，SFE 随 $\Sigma = 10~M_{\odot}{\rm pc^{-2}}$ 处的 0.03 以幂律增加到 $\Sigma = 300~M_{\odot}{\rm pc^{-2}}$ 处的 0.3。在 $10^{-2}- 10^{-1} Z_{\odot}$ 的低金属丰度情况下，星团由原子暖气体形成，因为分子形成时间相对于冷却或动力学时间不够短。此外，由于冷却效率较低，膨胀的 H{\sc ii} 气泡具有更高温度，从而更容易破坏整个云。由于尘埃衰减较小，来自附近大质量恒星的电离辐射反馈更强，并终止了致密团块中的恒星形成。这些效应导致低金属丰度环境中恒星形成效率低下：与 $Z=1~Z_{\odot}$ 的结果相比，无论 $\Sigma$ 如何，在 $Z=10^{-2}~Z_{\odot}$ 时 SFE 下降了约 $\sim 3$ 倍。新生的星团引力束缚也更弱。我们进一步开发了一个新的半解析模型，能够很好地复现模拟结果，特别是观测到的 SFE 对云面密度和金属丰度的依赖性。