星系 M 51 中的宇宙线电子输运
高能天体物理现象
2023-01-24 v2 星系天体物理
摘要
背景。通过同步辐射发射对宇宙线电子(CRE)分布的间接观测，对于深化理解星际介质中的 CRE 输运以及探究星系外流的作用至关重要。目的。本文中，我们考虑相关的能量损失过程，量化了星系 M51 中 CRE 的扩散主导与平流主导输运的贡献。方法。我们使用了来自 M51 的最近测量，其允许推导扩散系数、恒星形成率与磁场强度。以此输入，我们利用开源输运框架 CRPropa (v3.1) 数值求解了三维输运方程，包含了测量所提供的空间依赖性。我们包含了三维输运(扩散与平流)以及相关的损失过程。结果。我们发现数据可由最近测量的参数很好地描述。对于最佳拟合，要求由观测恒星形成率得出的风速度必须减小 5 倍。我们找到了一个模型，其中内星系由平流逃逸主导，而外星系由扩散与平流共同构成。结论。面对盘星系 M51 中宇宙线输运的三维建模，通过量化在宇宙线特征描述中对风的需求，可得出关于此类星系外流强度的结论。这为一般性地研究面对盘星系中的星系风开辟了可能性。
引用
@article{arxiv.2206.11670,
title = {Cosmic-ray electron transport in the galaxy M 51},
author = {Julien Dörner and Patick Reichherzer and Julia Becker Tjus and Volker Heesen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11670},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 7 figures