小而美：恒星形成律如何影响星系盘结构

我们使用Nyx代码，在孤立盘星系的AMR模拟中，研究了局部恒星形成率的不同解析参数化和拟合函数的影响。此类参数化将恒星形成效率表示为局部湍流马赫数和维里参数的函数。通过采用自适应细化大涡模拟方法，我们能够从与网格尺度相关的数值未解析湍流能量中评估这些物理参数。我们考虑了由Padoan & Nordlund、Hennebelle & Chabrier以及Krumholz & McKee提出，并由Federrath & Klessen近期通过数值模拟总结和测试的恒星形成律的单自由落体时间尺度和多自由落体时间尺度变体。我们发现，所有多自由落体时间尺度的恒星形成模型都能再现与观测约束一致的全局恒星形成率以及局部恒星形成率与气体柱密度之间的关系。然而，一些采用过时校准或单自由落体时间尺度的模型，会产生过于团块化的盘，与观测到的旋涡星系结构不符。