银河系恒星形成定律对金属丰度的依赖性

我们描述了不同金属丰度原星团团块中恒星形成的半解析建模结果。在该模型中，引力束缚的核心按照预设的单位时间核心形成效率在团块中均匀形成。经过等于其自由落体时间几倍的收缩时标后，核心坍缩成恒星并填充初始质量函数（IMF）。新形成的 OB 恒星的反馈以恒星风的形式被考虑在内。当恒星风的有效能量与系统引力能量之比达到 unity 时，气体从团块中被移除，核心形成和恒星形成被抑制。辐射驱动风的风力对金属丰度有强烈的依赖性，并随金属丰度的增加而增加。因此，与低金属丰度模型相比，高金属丰度模型中恒星的风导致原星团团块中的气体迅速排出，并降低了恒星形成效率。我们推导了该模型中随金属丰度变化的单位时间恒星形成效率与气体表面密度 $\Sigma_g$ 的函数关系。结合分子气体比例，我们推导了恒星形成表面密度 $\Sigma_{SFR}$ 对 $\Sigma_g$ 的依赖性。这种反馈调节的恒星形成模型极好地重现了从低气体表面密度到星暴区域的观测到的恒星形成定律。此外，结果显示 $\Sigma_{SFR}$ 在整个气体表面密度范围内对金属丰度存在依赖性，并能解释观测数据中部分离散现象。