早期型星系中的恒星形成低效与Kennicutt-Schmidt定律
星系天体物理
2023-07-04 v4
摘要
盘星系中的恒星形成被观测到遵循经验的Kennicutt-Schmidt定律，即气体面密度()[]与恒星形成率()[]之间的幂律关系。与盘星系相反，早期型星系(ETGs)通常几乎无恒星形成，因此不存在Kennicutt-Schmidt定律；然而近期观测注意到ETGs中存在大质量冷气体盘，引发了为何气体向恒星的转化如此低效的疑问。利用我们最新使用高分辨率流体数值代码MACER进行的模拟，我们重新评估了将ETGs归类为宁静、死亡星系的传统观点。我们预测，在星系自转存在下，通过结合局域Toomre不稳定性与局域气体冷却时标的简单而稳健的恒星形成模型，宿主星系ISM冷却事件后恒星盘的必然形成。我们发现，模拟ETGs的解析Kennicutt-Schmidt恒星形成定律，无论面密度形式还是体积形式，都再现了盘星系中观测到的阈值、斜率与归一化。同时，通过全局Kennicutt-Schmidt定律分析，我们提出增强的恒星形成与高气体外流部分缓解了观测到的恒星形成低效问题。因此，对我们恒星形成预测的观测检验对于确认局域恒星形成定律的形式并重新评估ETGs中的恒星形成低效至关重要。
引用
@article{arxiv.2208.03735,
title = {Star formation inefficiency and Kennicutt-Schmidt laws in early-type galaxies},
author = {Brian Jiang and Luca Ciotti and Zhaoming Gan and Jeremiah Ostriker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.03735},
year = {2023}
}