WARPFIELD 2.0：巨分子云中反馈调控的最小恒星形成效率

恒星形成是一个低效过程，通常巨分子云（GMC）中仅一小部分气体转化为恒星。这部分归因于年轻大质量星团的恒星反馈的负面效应。在最近一篇论文中，我们引入了一种新颖的一维数值处理方法来描述年轻大质量星团的恒星反馈对其母云的影响，命名为 WARPFIELD。在此，我们呈现 WARPFIELD 代码的第 2 版，包含对气体热演化及反馈驱动壳层碎裂的改进处理。作为此次更新的一部分，我们制作了新的冷却与加热表，考虑了光致电离与碰撞电离对气体冷却率的联合效应，现予以公开。我们利用更新版 WARPFIELD 研究了恒星反馈对具有广泛质量与面密度范围及多种密度分布的 GMC 的影响。我们表明最小恒星形成效率 $\epsilon_{\mathrm{min}}$（即云被反馈摧毁并停止进一步恒星形成的效率阈值）主要由平均云面密度决定。1–6% 的恒星形成效率通常足以摧毁一个 GMC。我们还发现每个自由落体时间的恒星形成效率 $\epsilon_{\mathrm{ff}} \sim 0.3\%$，与近期观测吻合良好。我们的结果意味着仅恒星反馈就足以解释 GMC 观测到的低恒星形成效率。最后，我们表明具有陡峭密度分布的极高质量云——可能是 $z \approx 2$ 处星系中观测到巨块的类似物——比典型 GMC 更耐受反馈，其 $\epsilon_{\mathrm{min}}$ 介于 1% 与 12% 之间。