超新星驱动 IV：分子云的恒星形成率

我们在分子云中计算了恒星形成率，这些分子云源自于一次新的、更高分辨率的超新星驱动湍流模拟。由于具有大量边界与初始条件自洽且分辨率良好的云，我们获得了具有真实统计分布的广泛云物理参数，这是用于检验 SFR 模型和解释观测巡天的前所未有的恒星形成区样本。我们证实了先前模拟中发现的每自由落体时间 SFR ($SFR_{\rm ff}$) 对位力参数 $\alpha_{\rm vir}$ 的依赖性，并将我们修正后的湍流碎裂模型与数值结果进行了比较。在固定 $\alpha_{\rm vir}$ 时，对马赫数 ${\cal M}$、气体与磁压比 $\beta$ 以及压缩与螺线管功率比 $\chi$ 的依赖性并未得到很好的约束，这是由于 $SFR_{\rm ff}$ 中时间变化与云间变化导致的随机散布。我们发现 MCs 中的 $SFR_{\rm ff}$ 可以取 $0 \le SFR_{\rm ff} \lesssim 0.2$ 范围内的任何值，其概率分布峰值位于 $SFR_{\rm ff}\approx 0.025$，与观测一致。$SFR_{\rm ff}$ 的值以及 $SFR_{\rm ff}$--$\alpha_{\rm vir}$ 关系中的散布与近期在附近 MCs 和银河系中心附近云中的测量结果一致。尽管该理论未对此进行显式建模，但该散布与我们修正模型的物理假设一致，且也可能部分源于 MCs 的瞬态特性导致湍流缺乏统计平衡。