源于恒星反馈的普适加速度标度

数十年来已确证，在特征加速度标度$g_{\dagger}\sim 10^{-8}\,\rm{cm\,s^{-2}}$以下，自转曲线偏离仅由重子给出的牛顿引力预期，该标度在MOND中被提升为新的基本常数。近年来，理论与观测研究表明，致密气体的恒星形成效率(SFE)随面密度标度，SFE$\sim \Sigma/\Sigma_{\rm crit}$，其中$\Sigma_{\rm crit} \sim \langle\dot{p}/m_{\ast}\rangle/(\pi\,G)\sim 1000\,\rm{M_{\odot}\,pc^{-2}}$(此处$\langle \dot{p}/m_{\ast}\rangle$为年轻恒星族中单位恒星质量恒星反馈的动量通量输出)。我们论证，更一般地，SFE应随局域引力加速度标度，即SFE$\sim g_{\rm tot}g_\mathrm{crit} \equiv (G\,M_{\rm tot}/R^{2}) / \langle\dot{p}/m_{\ast}\rangle$，其中$M_{\rm tot}$为总引力质量，$g_\mathrm{crit}=\langle\dot{p}/m_{\ast}\rangle = \pi\,G\,\Sigma_{\rm crit} \approx 10^{-8}\,\rm{cm\,s^{-2}} \approx g_{\dagger}$。因此观测到的$g_\dagger$可能对应于恒星反馈无法阻止高效恒星形成的特征加速度标度，重子将最终占据主导。我们进一步展示这如何产生观测到的加速度标度$g_{\rm obs}\sim(g_{\rm baryon}\,g_{\dagger})^{1/2}$(其中$g_{\rm baryon}$为仅由重子引起的加速度)与平坦自转曲线。所推导的特征加速度$g_{\dagger}$可用基本常数(引力常数、质子质量与汤姆孙截面)表示：$g_{\dagger}\sim 0.1\,G\,m_{p}/\sigma_{\rm T}$。