在中央分子区高压环境中何种反馈机制占主导？
星系天体物理
2020-10-07 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
超新星（SNe）主导恒星反馈的能量与动量预算，但其与星际介质（ISM）的耦合效率强烈依赖于早期、超新星前反馈清除恒星形成区致密气体的有效性。在低ISM压强环境下，对早期恒星反馈的量级与时限已有观测约束，但对更具宇宙学典型性的高ISM压强环境尚无此类约束。在本文中，我们确定了在银河系内100 pc中心区域的高压强（P/k_\rm{B}~K cm）环境中，主导HII区随尺度与演化时间膨胀的机制。我们计算了来自温电离（P_\rm{HII}; 10K）气体的热压强、直接辐射压强（P_\rm{dir}）以及尘埃处理后辐射压强（P_\rm{IR}）。我们发现：（1）P_\rm{dir}在中小尺度与早期（0.01–0.1 pc；<0.1 Myr）主导膨胀；（2）在较大尺度与较晚演化阶段（>0.1 pc；>1 Myr），膨胀由P_\rm{HII}驱动；（3）在生长的头约1 Myr内（而非之后），或恒星风压强可能贡献相当。尽管环境约束压强很高，原生恒星形成气体在约2 Myr内被有效清除至数pc半径，即在首次超新星爆发之前。这种“预处理”意味着后续超新星将在低密度气体中爆发，因此其能量与动量将高效耦合至ISM。我们发现HII区膨胀至3 pc半径，此时其内部压强与周围外压平衡。与低压强环境中的HII区比较表明，所有HII区的最大尺寸均由与周边ISM的压强平衡决定。
引用
@article{arxiv.2009.03901,
title = {Which feedback mechanisms dominate in the high-pressure environment of the Central Molecular Zone?},
author = {Ashley T. Barnes and Steven N. Longmore and James E. Dale and Mark R. Krumholz and J. M. Diederik Kruijssen and Frank Bigiel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.03901},
year = {2020}
}
备注
20+1 pages, 8 figures, 6 tables. A machine-readable version of Table A1 is available online. Accepted for publication in MNRAS