星团介质中黏性耗散的三维模拟

我们present了对星团中 AGN 诱导气体运动和波动的三维黏性耗散模拟。这类模拟源于对普雷斯和 Virgo 星团中波纹的近期检测。尽管由浮力气泡产生的声波随距离中心的增大而衰减，但我们表明，这些波动可以显著地在气泡尺寸之外的距离处抵消辐射冷却。波的能量通量随半径的下降率比由能量守恒预测的平方反比定律更为陡峭，表明耗散在从动力上重要地从波能中抽取能量。我们表明，这类离散声波/弱冲击可在未经滤除的 X 射线星团图上检测为波纹，且星团介质与旧气泡之间界面在未经滤除的 X 射线图上也清晰可见。这为检测困难的化石气泡提供了可能，这些气泡在射电辐射中难以检测。这种加热方式与其他观测约束相符，如气泡周围冷 rim 的存在以及强冲击的缺失。因此，该机制为在空间上分布且温和地加热星团提供了一种方法。我们还讨论了从中心 AGN 到周围介质的能量传递。在我们的数值实验中，我们发现大约 65% 的 AGN 注入的能量传递到星团介质中，约 25% 的注入能量通过黏性效应耗散并为气体加热。AGN 向气体的总体热传递与辐射冷却损失相当。该模拟使用 FLASH 自适应网格细化代码完成。