Parker 不稳定介质中超新星宇宙线反馈
星系天体物理
2025-07-15 v2 高能天体物理现象
摘要
超新星能量驱动星际介质 (ISM) 湍流,并有助于发起星系风。如果最初将 的能量沉积到宇宙线中,会产生什么差异?为回答这一问题并研究宇宙线反馈,我们对分层 ISM 进行了星系局部模拟。我们比较了两次磁流体力学与宇宙线 (MHD+CR) 模拟,两者完全相同,仅区别于每颗超新星能量的注入方式。在其中一个模拟中, 的能量作为宇宙线能量注入。在另一个模拟中,能量注入严格为热能和动能。我们发现,宇宙线注入在注入发生很久之后驱动了更快、更热且更质量庞大的外流。两次模拟均显示,通过 Parker 不稳定性和热不稳定性形成了冷云(总质量分数 )。Parker 不稳定性同时产生了高质量负载因子 ,因为它需要较少的超新星。我们还展示了 Parker 不稳定性如何自然导致宇宙线压力与气体密度的退相关。这种退相关导致注入宇宙线的量热分数显著降低,但这依赖于具有高分辨率的磁场。
关键词
引用
@article{arxiv.2412.12249,
title = {Cosmic-Ray Feedback from Supernovae in a Parker-Unstable Medium},
author = {Roark Habegger and Ellen G. Zweibel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.12249},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 19 figures, revision after peer review submitted to ApJ. Comments welcome!