宿主活动星系核的喷流 I：射电星系演化的半解析模型

相对论性喷流的三维模拟是详细理解喷流与射电星系演化的有用工具。然而，由于其计算需求极高，其应用仅限于相对较少的代表性案例。在与光度-距离平面（P-D 平面）上的大样本天体分布进行比较时，最有效的方法是使用能够再现控制源动力学与射电光度主要参数演化的解析或半解析模型。我们的目标是构建一个半解析模型，用以生成射电星系的模拟样本以与真实族群进行比较，并利用该方法在宇宙学背景下约束具有喷流的活动星系的一般性质。在本工作中，我们提出了一个新的射电星系演化模型，该模型基于常微分方程的求解，其灵感既来源于以往跨越多个数量级功率的喷流数值模拟经验，也来源于观测证据。我们的结果表明，半解析模型给出的结果与功率从 1.e35 W 到 1.e39 W 的二维和三维相对论性流体动力学喷流模拟结果高度吻合。根据强大射电星系（功率大于 1.e36 W）在 P-D 图上推导出的演化轨迹，我们的模型符合星系活动小于 500 Myr 的典型寿命。我们还将结果与文献中的先前模型进行了比较。在后续论文中，我们将使用该模型生成低红移处的射电星系模拟族群，并将其与 LoTSS 样本进行比较。