Arkenstone -- II. 宇宙学模拟中星系风内不可分辨冷云团的模型

Arkenstone 是一种新方案，允许在低分辨率的宇宙学模拟中包含由恒星反馈驱动的多相风。星系风的演化及其对星系周介质的后续影响，会受到其各相之间质量、能量、动量和金属交换的调控。这些交换由复杂的小尺度物理过程所支配，而这些过程在宇宙学模拟中无法分辨。在本文中，我们描述了 Arkenstone 新颖的云粒子方法，用于模拟被卷入热而快速的风中的不可分辨冷云团。这一通用框架使得源自最先进高分辨率模拟的云-风相互作用模型能够应用于大尺度背景。在本工作中，我们采用了一个云演化模型，该模型同时捕捉了云团因湍流混合导致的向环境热相的质量损失，以及因辐射冷却导致的质量获得。我们使用 Arepo 代码，通过具有现实周介质成分的星系理想化模拟来演示该方案。我们表明，高比能风成分执行预防性反馈的能力可能受到与之耦合的重负载冷云团的限制。我们证明了初始质量不同的云团的发散演化，导致了冷相复杂的速度场，以及云质量函数在空间和时间上以非平凡方式变化。后两种现象之所以能在模拟中显现，是因为我们选择了拉格朗日离散化方案来表示云团群体，这与其他提出的方案不同。本文是“学习宇宙”项目出版物。