基于水发射的恒星形成率估计

（删节版）恒星形成率（SFR）定量描述了星系中的恒星形成过程。当前校准该速率的方法通常未采用考虑恒星族低质量端的观测方法，因为其特征过于微弱。追踪星系恒星形成区内原恒星活动的主体可通过示踪正在进行恒星形成的标志来实现。分子外流即是这样一种标志，其在分子发射中明亮。我们提议利用原恒星外流发射作为 SFR 的示踪剂。在这项工作中，我们介绍了一种新颖的 galaxy-in-a-box 模型，可用于将星系中来自恒星形成的分子发射与 SFR 相关联。我们以与距离无关的方式测量了 LFIR = $10^8$ - $10^{11}$ L$_\odot$ 星系在 988 GHz 处的预测 para-H2O 发射及相应 SFR，并将其与观测预期进行比较。我们通过改变恒星形成效率、自由落体时间缩放因子和初始质量函数来评估推导结果。对于所选的 H2O 跃迁，依据当前银河系观测与恒星形成性质，我们低估了星系总发射，同时高估了 SFR，尤其是对于更类似星暴的构型。当前版本的 galaxy-in-a-box 模型仅考虑了有限的过程与构型，即它聚焦于旋涡星系中大质量年轻星团的正在进行恒星形成。因此，推断出的低估发射且高估 SFR 的结果并不令人意外：模型中未包含已知的发射源。为改进结果，下一版模型需对完整星系生态系统及其他有助于发射的过程进行更细致的处理。