倾斜喷流能否产生对称的 Fermi 和 eROSITA 气泡？
高能天体物理现象
2024-06-03 v1
摘要
Fermi 伽玛空间望远镜揭示了银河中两个大型气泡，几乎对称地延伸至银河中心（GC）上下约 50°。以前针对气泡形成假定喷流与银河盘面垂直，这些模拟中假设喷流的方向与银河盘的旋转轴一致；然而，一般情况下，喷流方向不必然与银河盘的旋转轴相关联。我们使用包括 cosmic rays（CRs）和热气体的三维特殊相对论流体力学模拟，显示银河盘内密集碎片气体会破坏喷流的准直（以下简称“失败喷流”），导致失败喷流形成热气泡。随后在分层大气中的浮力作用使其垂直于银河盘，从而形成对称的 Fermi 和 eROSITA 气泡（合称银河气泡）。我们发现：（1）尽管从 GC 发出的相对论喷流与银河旋转轴的夹角各不相同且均 ≤45°，但银河气泡仍显得与旋转轴对齐；（2）eROSITA 气泡的边缘对应于由热气泡驱动的冲击波；（3）在冲击波之后是一层纠结的接触界限，对应于 Fermi 气泡的边缘；（4）在假设 leptonic 模型时，我们发现以最佳拟合 CR 幂律谱指数为 2.4 可再现观测到的伽玛射线气泡和微波浪层。模拟结果与观测的多波段特征吻合，表明通过倾斜的 AGN 失败喷流形成银河气泡是一种可行的情景。
引用
@article{arxiv.2405.20816,
title = {Can the symmetric Fermi and eROSITA bubbles be produced by tilted jets?},
author = {Po-Hsun Tseng and H. -Y. Karen Yang and Chun-Yen Chen and Hsi-Yu Schive and Tzihong Chiueh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.20816},
year = {2024}
}
备注
29 pages, 18 figures