各向异性星系外流与星系际介质的增丰. II. 数值模拟
宇宙学与河外天体物理
2015-05-18 v1
摘要
我们将各向异性外流与星系形成的解析模型同大尺度结构与晕形成的数值模拟相结合，研究星系外流对星系际介质演化的影响。我们模拟了LCDM宇宙中一个共动体积(15 Mpc)^3的演化过程。追踪了20000-60000个星系的形成，并模拟了这些星系产生的星系外流，外流张角取五个值：α=60、90、120、150和180度(各向同性外流)。各向异性外流遵循最小阻力路径，因此优先向低密度区域传播，远离星系形成的宇宙学结构。这些各向异性外流彼此重叠的可能性较小，也较不容易撞击到前星系坍缩晕并剥离其气体，从而阻止星系形成。当张角从180度减小到60度时，实际形成的星系数量翻倍，产生的外流数量也翻倍，而这些外流之间的重叠程度降低。因此，星系际介质的金属体积填充因子从各向同性外流时的8%上升到各向异性外流时的28%。高密度区域比低密度区域得到更有效的增丰(按体积计约80%对20%)，尽管大多数增丰区域是低密度的。增加外流的各向异性会提高所有密度(低密度和高密度)下的增丰程度。部分原因是各向异性外流数量更多。当剔除这一效应后，我们发现，对于各向异性程度越高的外流，星系增丰密度高达10倍平均密度(ρ_mean)的系统的概率越高。这是星系际介质动力学演化的一个效应。各向异性外流优先向欠密气体膨胀，但这些气体随后可能吸积到过密结构上。
引用
@article{arxiv.1002.4881,
title = {Anisotropic Galactic Outflows and Enrichment of the Intergalactic Medium. II. Numerical Simulations},
author = {Steeve Pinsonneault and Hugo Martel and Matthew M. Pieri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1002.4881},
year = {2015}
}
备注
Submitted to ApJ. Figures 4, 5 and 6 are not included because of their large sizes. They can be downloaded from: http://www.astro.phy.ulaval.ca/staff/hugo/web_out/figures456.tar.gz