星系中的恒星反馈与星系尺度风的起源

大质量恒星的反馈被认为在驱动星系超级风方面起着关键作用，这些风丰富了星系际介质 (IGM) 并塑造了星系质量函数和质量 - 金属丰度关系。在之前的论文中，我们介绍了在星系模拟中从亚 GMC 尺度到星系尺度实施恒星反馈的新数值方法。这包括辐射压（紫外到红外）、超新星（I 型和 II 型）、恒星风（从“快”O 型星风到“慢”AGB 星风）以及 HII 区光电离。在此，我们展示了这些反馈机制驱动星系风，其外流率高达星系恒星形成率 (SFR) 的约 10-20 倍。质量加载效率（风质量损失率除以 SFR）与圆周速度成反比，这与动量守恒的预期一致。我们研究了一系列星系模型中每种反馈机制对星系风的贡献，范围从类似 SMC 的矮星系和类似 MW 的类比星系到 $z\sim 2$ 的团块盘。在巨大且富含气体的系统（本地星暴和高红移星系）中，辐射压主导风的产生。对于类似 MW 的旋涡星系和矮星系，气体密度要低得多，来自超新星和恒星风的激波加热气体主导了大尺度外流的产生。然而，在所有模型中，风都具有多相结构，这取决于在不同空间和时间尺度上运行的多种反馈机制之间的相互作用：任何单一机制都无法重现观测到的风。我们提供了风质量加载和速度随星系属性变化的拟合函数，供宇宙学模拟和半解析模型使用。这些函数与通常采用的显式依赖于气体面密度的公式不同，后者在低密度矮星系和高密度富气体星系中都非常重要。