恒星形成星系的最大通量

在过去十年中，辐射压反馈在星系形成中的重要性已被广泛讨论。不确定性最大的区域在于最活跃形成的恒星的星系，其中大的尘埃柱可能产生尘埃再处理的红外辐射场，其压力足以驱动湍流或抛射物质。在此，我们推导了自引力、气体-恒星混合盘在 trapped 辐射压下仍能保持流体静力平衡的条件。一致地考虑介质的自引力、恒星与尘埃-气体比，以及非辐射驱动的湍流运动的影响，我们表明星系可以达到单位面积爱丁顿极限的最大恒星形成率 $\dot{\Sigma}_{\rm *,crit} \sim 10^3 M_{\odot}$ pc$^{-2}$ Myr$^{-1}$，对应于临界通量 $F_{\rm *,crit} \sim 10^{13} L_{\odot}$ kpc$^{-2}$，与先前的估计相似；更高的通量会整体抛射质量，阻止进一步的恒星形成。反之，我们表明在此极限以下的星系中，我们的一维模型意味着简单的垂直流体静力平衡，且辐射压在驱动湍流或抛射物质方面无效。由于绝大多数恒星形成星系在典型尘埃-气体比下位于最大极限以下，我们得出结论：红外辐射压可能在星系尺度上除最极端系统外都不重要。因此，虽然辐射压不能解释 Kennicutt-Schmidt 关系，但它确实对其施加了上限截断。我们预测的截断与在本地和高红移处观测到的最高气体和恒星形成率面密度吻合良好。