用于星系形成模拟中超新星反馈的热-动力学亚网格模型
星系天体物理
2023-06-07 v2
摘要
我们提出了一个用于星系形成的宇宙学模拟的超新星反馈亚网格模型，该模拟可能包含冷星际介质 (ISM)。该模型使用能量注入的热和动力学通道，分别建立在 OWLS 和 EAGLE 模拟中使用的恒星反馈的随机动力学模型和热模型之上。在热通道中，能量以统计各向同性的方式分布，并在每次事件中随机大量注入，从而最大限度地减少虚假的辐射能量损失。在动力学通道中，我们通过将气体粒子沿相反方向成对踢出，以小份量注入能量。动力学反馈的实现旨在守恒能量、线动量和角动量，并且在统计上是各向同性的。为了测试该模型，我们运行了孤立的银河系质量星系和矮星系的模拟，其中气体被允许冷却至 10 K。将热通道和动力学通道结合使用，我们获得了平滑的恒星形成历史和具有现实质量负载因子的强大星系风。此外，该模型产生了与观测相符的空间分辨恒星形成率 (SFR) 和速度弥散。我们将数值分辨率改变了几个数量级，发现全局 SFR 和星系风质量负载具有极好的收敛性。我们表明，大的热能注入产生了 ISM 的热相，并通过从星系盘中喷射气体来调节恒星形成，而低能量的踢出增加了中性 ISM 中的湍流速度弥散，这反过来有助于抑制恒星形成。
引用
@article{arxiv.2211.04619,
title = {A thermal-kinetic subgrid model for supernova feedback in simulations of galaxy formation},
author = {Evgenii Chaikin and Joop Schaye and Matthieu Schaller and Alejandro Benítez-Llambay and Folkert S. J. Nobels and Sylvia Ploeckinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.04619},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 17 figures (including appendix); Accepted for publication in MNRAS