恒星形成盘星系中的紫外辐射场：基于TIGRESS-NCR的数值模拟

通过数值模拟，在演化气体磁流体动力学、热力学和光化学的同时，采用自适应射线追踪（ART）进行辐射转移，可以获得多相星际介质真实模型中紫外（UV）场及其效应的高分辨率视图。在此，我们分析了TIGRESS-NCR模拟的结果，该模拟同时追踪了对光电加热和多环芳烃激发至关重要的远紫外（FUV）波段，以及使氢发生光电离的莱曼连续谱（LyC）。考虑代表太阳邻域和星系内部条件的两个模型，我们表征了紫外辐射场的空间分布和时间变化，并量化了它们与气体的相关性。我们将四种远紫外的近似模型与模拟值进行比较，以评估在无法进行完整ART时的替代方案。通过将远紫外辐射与密度进行卷积，我们生成了尘埃发射的模拟图。我们引入了一种校准中红外观测（例如来自JWST）的方法，以获得高分辨率的气体面密度图。然后我们考虑了莱曼连续谱辐射场，发现暴露于这种辐射的大部分气体处于电离-复合平衡状态，并且具有低中性分数。此外，我们表征了电离参数随环境的变化。使用一个简化的莱曼连续谱辐射场模型，我们生成了发射测量（EM）的合成图。我们表明，该简化模型可用于从观测到的星系EM图中提取对光致电离气体中性分数和电离辐射平均自由程的估计。