PHANGS 星系中不同星系环境下 $\Sigma_{\rm SFR} {-} \Sigma_{\rm mol} {-} \Sigma_{\rm \star}$ 平面的变化

学界存在一定共识，认为恒星质量面密度（$\Sigma_{*}$）与分子气体质量面密度（$\Sigma_{\rm mol}$）是局域决定恒星形成率的主要物理量。这种调控关系由这两个量与恒星形成率面密度（$\Sigma_{\rm SFR}$）之间局域分辨的标度关系推断而来。然而，这些关系的普适性尚存争议。在此，我们以 150 pc 的空间分辨率探测不同星系环境下这三个量之间的相互作用。我们执行分层贝叶斯线性回归，寻找最优参数 $C_{*}$、$C_{\rm mol}$ 和 $C_{\rm norm}$ 来描述由这些量构成的恒星形成平面，满足 $\log \Sigma_{\rm SFR} = C_{*} \log \Sigma_{*} + C_{\rm mol} \log \Sigma_{\rm mol} + C_{\rm norm}$，并探索所确定参数在不同星系环境下的变化，分析聚焦于 $C_{*}$ 和 $C_{\rm mol}$ 斜率。我们发现不同星系环境下 $C_{*}$ 和 $C_{\rm mol}$ 的后验分布存在变化迹象。棒旋结构显示出最负的 $C_{*}$ 值，表明耗尽时间更长，而旋臂在所有环境中显示出最高的 $C_{*}$。我们得出结论：在 150 pc 空间分辨率下，不同星系环境中 $\Sigma_{*}$、$\Sigma_{\rm mol}$ 和 $\Sigma_{\rm SFR}$ 的相互作用存在系统性变化，并将这些变化解释为存在未被 $\Sigma_{*}$ 或 $\Sigma_{\rm mol}$ 捕捉的额外恒星形成调控机制。我们发现这些变化与各环境下恒星形成效率的变化相关，这可能源于阻碍气体坍缩和恒星形成的气体动力学状态，或分子气体比例的变化。