Die Massen, Strukturen und Lebensdauern kalter Wolken in einer hochauflösenden Simulation eines Starbursts mit niedriger Metallizität

ZUSAMMENFASSUNG Wir präsentieren eine Analyse der kalten Gasphase in einem Starburst mit niedriger Metallizität, der in einer hochauflösenden hydrodynamischen Simulation eines gasreichen Zwerggalaxien-Verschmelzung erzeugt wurde, als Teil des Griffin-Projekts. Die Simulationen lösen (4 M_ Gasphasen-Massenauflösung, 0,1 pc räumliche Auflösung) das multiphasige interstellare Medium mit einem Nicht-Gleichgewichts-chemischen Heiz-/Kühlnetzwerk bei Temperaturen unter 10⁴ K. Massive Sterne werden einzeln abgebildet und interagieren mit dem interstellaren Medium (ISM) durch die Bildung von H ii-Regionen und Supernova-Explosionen. In der erweiterten Starburst-Phase wird das ISM von kalten (Tgas 300 K) filamentären Wolken mit selbstähnlichen inneren Strukturen dominiert. Die Wolken haben Massen von 10^2.6–10^5.6 M_ mit einer Potenzgesetz-Massenfunktion, dN/dM M^ mit = -1.78 (\, \, 0.08). Sie folgen ebenfalls den Larson-Beziehungen, die gut mit Beobachtungen übereinstimmen. Wir verfolgen den Lebenszyklus der kalten Wolken und stellen fest, dass sie einer exponentiellen Lebensdauerverteilung folgen und eine e-Faltzeit von 3.5 Myr haben. Wolken mit Spitzmassen unter 10⁴ M_ folgen einer Potenzgesetzbeziehung mit ihrer durchschnittlichen Lebensdauer ₗife M^0.3ₘax, die sich bei höheren Wolkenmassen bei 10 Myr abflacht. Eine ähnliche Beziehung besteht zwischen der Wolkengröße bei Spitzmasse und Lebensdauer. Diese Simulation der Evolution einer realistischen galaktischen kalten Wolkenpopulation unterstützt die schnelle Bildung und Zerstörung von sternbildenden Wolken durch stellare Strahlung und Supernovae auf einer Zeitskala von weniger als 10 Myr.