邻近星系的恒星形成效率：测量气体有效形成恒星的位置

我们测量了23个邻近星系的恒星形成效率（SFE），即单位气体的恒星形成率，并将其与提出的恒星形成定律和阈值的预期进行比较。我们使用来自THINGS的HI图，并从HERACLES和BIMA SONG CO数据中导出H2图。我们通过结合GALEX FUV图和SINGS 24微米图来估计恒星形成率，从SINGS 3.6微米数据推断恒星表面密度轮廓，并使用来自THINGS的运动学数据。我们测量了SFE作为以下变量的函数：自由落体和轨道时标；中平面气体压力；气体盘对坍缩的稳定性（包括恒星的影响）；扰动在剪切作用下增长的能力；以及冷相形成的能力。在旋涡星系中，在我们800 pc的分辨率下，仅H2的SFE作为所有这些变量的函数几乎恒定在5.25 +/- 2.5 x 10^(-10) yr^(-1)（相当于H2耗尽时间为1.9x10^9 yr）。另一方面，在星际介质（ISM）主要为HI的区域，SFE在旋涡星系和矮星系中都随半径增加而下降，这种下降可以用尺度长度为0.2-0.25 r_25的指数函数合理描述。我们将这种下降解释为巨分子云（GMC）形成对环境的强烈依赖。H2与HI的比率似乎是半径、恒星表面密度和压力的平滑函数，横跨从H2主导到HI主导的ISM。SFE随半径的下降过于陡峭，无法仅用自由落体时间或轨道时间的增加来重现。大尺度不稳定性阈值表明我们的盘是稳定的或处于临界稳定状态，并未显示出与SFE下降的明确联系。我们认为，在我们观测尺度之下的ISM物理过程——HI中的相平衡、H2的形成与破坏以及恒星反馈——支配着由HI形成GMC的过程。