Do spiral arms enhance star formation efficiency?
Notice bibliographique
Résumé
Spiral arms, as those of our own Milky Way, are some of the most spectacular features in disc galaxies. It has been argued that star formation should proceed more efficiently in spiral arms as a result of gas compression. Yet, observational studies have so far yielded contradictory results. Here, we examine arm/interarm surface density contrasts at ∼100 pc resolution in 28 spiral galaxies from the PHANGS survey. We find that the arm/interarm contrast in stellar mass surface density (Σ ⋆ ) is very modest, typically a few tens of percent. This is much smaller than the contrasts measured for molecular gas (Σ mol ) or star formation rate (Σ SFR ) surface density, which typically reach a factor of ∼2 − 3. However, Σ mol and Σ SFR contrasts show a significant correlation with the enhancement in Σ ⋆ , suggesting that the small stellar contrast largely dictates the stronger accumulation of gas and star formation. All these contrasts increase for grand-design spirals compared to multi-armed and flocculent systems (and for galaxies with high stellar mass). The median star formation efficiency (SFE) of the molecular gas is 16% higher in spiral arms than in interarm regions, with a large scatter, and the contrast increases significantly (median SFE contrast 2.34) for regions of particularly enhanced stellar contrast (Σ ⋆ contrast > 1.97). The molecular-to-atomic gas ratio (Σ mol /Σ atom ) is higher in spiral arms, pointing to a transformation of atomic to molecular gas. As a consequence, the total gas contrast (Σ mol + Σ atom ) slightly drops compared to Σ mol (median 4% lower, working at ∼kpc resolution), while the SFE contrast increases when we include atomic gas (median 8% higher than for Σ mol ). The contrasts show important fluctuations with galactocentric radius. We confirm that our results are robust against a number of effects, such as spiral mask width, tracers, resolution, and binning. In conclusion, the boost in the SFE of molecular gas in spiral arms is generally modest or absent, except for locations with exceptionally large stellar contrasts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».