恒星反馈作用下盘星系星际介质的性质

我们对孤立盘星系进行计算，以研究星际介质（ISM）的性质、分子云的本质以及整体恒星形成率如何依赖于恒星反馈的水平。我们采用一个简单的物理模型，该模型包含星系势、星际介质的标准冷却和加热方案以及气体的自引力。恒星反馈通过向致密、引力坍缩的气体中注入能量来实现，但与施密特-肯尼卡特关系无关。我们获得的气体比例和星际介质不同相的填充因子与观测结果相当吻合。我们发现超新星对于重现星际介质不同组分的标高和速度弥散至关重要。模拟中形成的巨分子云（GMC）展示出与观测相似的质量谱，其归一化依赖于反馈水平。我们发现约40%的分子云表现出由云-云碰撞引起的逆行旋转。我们得到的恒星形成率与观测到的施密特-肯尼卡特关系吻合良好，并且并不强烈依赖于我们所假设的恒星形成效率，因为它在很大程度上由反馈自我调节。我们还通过比较包含和不包含旋涡势分量的计算，研究了旋涡结构的影响。存在旋涡势的主要区别在于，更大质量的巨分子云能够在旋臂中积聚。因此，即使存在恒星反馈，我们也能重现大质量巨分子云以及许多宏图星系中所见的支脉结构。旋涡势的存在对恒星形成率没有直接的影响，但可以通过促成寿命长、束缚强的分子云的形成，间接地提高恒星形成率。