银河系中的体积恒星形成定律

关于星系形成与演化的若干开放问题根源在于缺乏一种普适的恒星形成定律，该定律能明确地将气体性质（例如其密度）与恒星形成率（SFR）密度联系起来。在最近一篇论文中，我们使用邻近盘星系样本推断了体积恒星形成（VSF）定律，即气体与SFR体积密度之间的紧密相关性，该相关性在气体盘流体静力平衡假设下导出。然而，由于这些星系中SFR垂直分布信息的匮乏，我们无法找到VSF定律的唯一斜率，而是两个备选值。在本文中，我们利用银河系中SFR密度分布的标高，采用经典造父变星（年龄$\lesssim 200$ Myr）作为恒星形成示踪物。我们表明后者与流体静力平衡气体预期的耀斑标高完全兼容。这些标高使我们能将观测到的气体和SFR面密度转换为相应的体积密度。我们的结果表明VSF定律$\rho_\mathrm{SFR} \propto \rho_\mathrm{gas}^\alpha$且$\alpha \approx 2$在银河系以及邻近盘星系中均成立。