星系中的原子到分子转变。II：HI 和 H₂ 柱密度
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
星系盘中的气体通过引力不稳定性聚集形成巨大的原子-分子复合体，但这些结构中只有内部的分子部分能够坍缩形成恒星。因此，确定这些复合体中原子氢与分子氢比例的控制因素，是恒星形成和星系演化中的一个重要问题。在本文中，我们使用本系列前一篇论文中发展的 H₂ 形成、解离和屏蔽模型，对原子与分子比例随星系性质的变化做出理论预测。我们发现，星系中的分子分数主要由其柱密度决定，其次由金属丰度决定，并且在很好的近似下与星际辐射场的强度无关。我们表明，在太阳金属丰度下，屏蔽分子区域免受解离所需的原子氢柱密度约为 10 M☉ pc⁻²。我们将我们的模型与近期对银河系和邻近星系的巡天数据进行比较，并表明我们预测的分子分数对柱密度的主要依赖性和对金属丰度的次要依赖性，均与观测到的星系性质吻合良好。
引用
@article{arxiv.0811.0004,
title = {The Atomic to Molecular Transition in Galaxies. II: HI and H_2 Column Densities},
author = {Mark R. Krumholz and Christopher F. McKee and Jason Tumlinson},
journal= {arXiv preprint arXiv:0811.0004},
year = {2009}
}
备注
Accepted to ApJ. 22 pages, 13 figures, emulateapj format. This version corrects a minor error in the binning procedure in section 4.1.2. The remainder of the paper is unchanged