星系盘中远紫外星际辐射场：数值与解析模型

星系中远紫外（FUV；6-13.6 eV）星际辐射场（ISRF）的强度决定了中性星际气体的热与化学演化，并对解释河外观测与恒星形成理论至关重要。我们运行了一系列星系盘模型，推导出 FUV ISRF 强度对尘埃-气体比、恒星形成率密度、气体密度、尺度半径及观测者位置的依赖关系。我们发展了中位 FUV ISRF 通量的解析公式。我们识别出问题中的两个无量纲参数：（1）无量纲星系半径 $X$，度量盘中 FUV 源（OB 星协）的径向范围；（2）源间距离上的光学深度 $\tau_{\star}$，度量尘埃吸收的重要性。这些参数囊括了对所有物理参数的依赖。我们发现存在一个临界 $\tau_{\star}$，或等价地临界尘埃-气体比 $Z_{d,{\rm crit}}' \approx 0.01-0.1$（银河系值），超过该值 ISRF 行为改变。对于 $Z'_d>Z_{d,{\rm crit}}'$ 情形，ISRF 受尘埃吸收限制；随 $Z'_d$ 减小，更多源对通量有贡献，ISRF 强度增大；对于 $Z'_d < Z_{d,{\rm crit}}'$，随着盘变为光学薄，ISRF 饱和。我们发现低金属度系统（如矮星系与高红移星系）中单位恒星形成率密度的 ISRF 比银河系同类高至多 3-6 倍。我们讨论了其对低金属度星系中调节恒星形成潜在机制的意义。