湍流在星系周介质沉淀中的作用
星系天体物理
2018-12-05 v3
摘要
大量观测证据表明，弥漫在巨型星系中的高温环境介质的冷却时间 在任何半径处都不会大幅降至自由落体时间 的 10 倍以下。理论模型通过假设当 时冷云开始从环境介质中凝结，并引发强烈的黑洞反馈响应以重新加热环境气体来解释这一发现，但这些模型尚未能对临界 比值的起源给出简单的解释。本文探讨了一种关于凝结的启发式模型，将该临界比值与重力波振荡的湍流驱动联系起来。在线性区域内，内部重力波在热平衡介质中是热不稳定的。因此，在 比值下，平衡介质中的浮力振荡会不断增长，直至在不发生凝结的情况下达到饱和，其振幅取决于 。然而，在 的介质中，速度弥散约为该星系恒星速度弥散一半的湍流可以驱动这些振荡进入凝结状态。有趣的是，这恰好是在包含多相气体的星系团核心中观测到的气相速度弥散。因此，环境气体凝结的临界 比值与该气体中的湍流水平，可能都是由凝结、反馈与湍流之间的耦合所决定的。只要进入湍流的反馈能量比例显著小于更直接转化为热能的比例，这样的系统就能收敛到一个调节良好的平衡状态。
引用
@article{arxiv.1803.06036,
title = {A Role for Turbulence in Circumgalactic Precipitation},
author = {G. M. Voit},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.06036},
year = {2018}
}
备注
ApJ, in press, 23 pages, 9 figures (v3 corresponds to published version)