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星形成-气体密度关系中的恒星反馈:模拟与观测的比较

星系天体物理 2023-12-01 v1

摘要

背景。恒星反馈对Kennicutt-Schmidt定律(KS定律,关联星形成率(SFR)与面气体密度)的影响是一个持续争论的话题。由于同时发生的各种过程及固有偏差,对单个云观测的解释具有挑战性。因此,有必要进行数值研究以理解恒星反馈的作用并识别可观测特征。目的。我们研究恒星反馈在KS定律中的作用,旨在识别可被观测和分析的明显特征。方法。我们分析在不同反馈设定下演化的 104M10^4\,M_{\odot} 云磁流体动力学(MHD)数值模拟。该模拟集合包含四类反馈:仅原恒星喷流、大质量恒星 (>8M)(>8\,M_{\odot}) 的电离辐射、两者皆有、以及无任何恒星反馈。为将这些模拟与现有观测结果比较,我们采用观测研究中相同的技术分析其演化。随后,我们模拟若数据受典型观测偏差影响时相同分析将如何变化。结论。恒星反馈的存在强烈影响KS关系及自由落体时间内的星形成效率(ϵff\epsilon_\mathrm{ff})。其影响主要由其对云结构的作用主导。尽管我们云中测得的 ϵff\epsilon_\mathrm{ff} 高于真实云中通常观测值,但在应用模拟观测偏差的设定后,我们与预期值恢复了良好一致。因此,我们可推断观测倾向于低估总SFR。此外,这很可能表明我们模拟中所包含的物理足以重现促成 ϵff\epsilon_\mathrm{ff} 设定的基本机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.18522,
  title  = {Stellar Feedback in the Star Formation-Gas Density Relation: Comparison between Simulations and Observations},
  author = {Paolo Suin and Annie Zavagno and Tine Colman and Patrick Hennebelle and Antoine Verliat and Delphine Russeil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.18522},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 13 figures, accepted for publication to A&A