源自星际介质结构与湍流的恒星形成定律与阈值

我们提出了一个解析模型，描述星系和云中气体面密度与恒星形成率之间的关系，该关系是超音速湍流的存在及其相关的星际介质结构的函数。该模型预测了一个指数为 3/2 的幂律关系，该关系在高密度或极高湍流介质中因恒星反馈效应而变得平缓，并在低面密度处出现转折，此时星际介质湍流过弱而无法引发强压缩。该模型解释了在近邻旋涡星系及其分辨区域、小麦哲伦云、高红移盘以及并合星暴星系，乃至银河系分子云中所观测到的恒星形成定律和阈值的多样性。虽然其他模型提出星际尘埃含量和分子形成是观测到的恒星形成效率变化的关键因素，但我们证明这些变化反而可以通过不同类型星系中的星际介质湍流和结构来解释。