巨椭圆星系中的活动星系核反馈与多相气体

近期观测在相当比例的大质量椭圆星系中发现了延展的多相气体。我们对两个理想化椭圆星系进行了高分辨率三维流体动力学模拟——一个代表以利于热不稳定性发展为特征的初始条件的典型星系，另一个较不易发展热不稳定性——以研究热不稳定性发展与多相结构的形成。我们分析了辐射冷却、动量驱动 AGN 反馈、恒星形成以及来自年轻与年老恒星的恒星反馈之间的相互作用。我们发现，在一类椭圆星系中，热晕气体熵随半径急剧上升，热晕热稳定，失控冷却仅发生于星系最中心。在另一类椭圆星系中，热晕气体的冷却与自由落体时间比接近 10，且由 AGN 反馈驱动的非线性扰动可使热气体频繁析出为延展多相丝状结构。多相与单相椭圆星系均经历冷却驱动的 AGN 反馈循环。有趣的是，AGN 反馈维持了晕的多相或单相性质，但既不会将多相星系转为单相，反之亦然。多相星系中的部分延展冷气体也形成了年轻恒星。恒星形成水平及其空间分布与邻近椭圆星系的 {\it Hubble} 观测极为吻合。