活性星系喷流反馈对星团核心冷气形成的触发作用

在冷核心星系星团的中心观察到延伸的温暖和冷气 nebulae，具有复杂的形态和运动学。它们在浓厚星系星团中介 (ICM) 中的起源仍是谜题，众多机制之一是来自中心活性星系 (AGN) 的正反馈已被提出。在本工作中，我们对类似普罗塞斯星团的冷核心星系星团进行了一系列极高分辨率的流体动力学模拟，施加自我调节的 AGN 喷流反馈，以实现真实的 ICM 属性。通过显式跟踪温暖电离、中性和分子气体相，我们研究了 AGN 活动与多相 ICM 之间复杂的相互作用。尽管 AGN 反馈整体加热 ICM，但我们发现，在单个 AGN 喷流脉冲期间，热物质也被注入喷流轴线的侧向区域，位于湍流混合层内。这股物质随着膨胀，压缩周围的热 ICM，减小局部冷却时间，导致在约 30 Myr 的特征时间尺度上形成冷气团块。通过使用标记物，我们显式追踪受影响区域内的冷却，发现高压缩、低涡旋区识别出的极热气体在原位凝结形成冷气团块。统计分析表明，一旦局部湍流马赫数，σ_hot/c_s,hot，在热气体成分 (T ≥ 10^7 K) 中取约 0.3 的值，冷气的凝结将高度得到促进。所呈现的过程是理解导致星团核心冷气形成的物理机制的重要进一步一步。我们测量的特征湍流马赫数值，结合详细的多相气体运动学预测，为解释未来 X 射线光谱和深层射电数据、最终约束冷核心星团 nebulae 的起源提供了重要理论工具。