冷核团簇中的宇宙线加热 - II. 自调节循环与非热辐射
星系天体物理
2017-04-27 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
活动星系核 (AGN) 的自调节反馈似乎在平衡星系团中心低熵气体的辐射冷却以及调节中心星系的恒星形成方面至关重要。在一篇 companion 论文中，我们发现了一个大样本团簇中与 CR 能量方程耦合的流体动力学方程的稳态解。在这些解中，中心区域的辐射冷却通过共振产生的 Alfv{\'e}n 波的生成和耗散引起的流式 CR 以及大半径处的热传导来平衡。在此，我们证明，由星系团内介质中的强子 CR 相互作用产生的预测非热辐射，在拥有射电迷你晕 (RMHs) 的团簇子样本中超过了观测到的射电（和伽马射线）数据。相比之下，在没有 RMHs 的冷却星系团中，预测的非热辐射远低于观测数据。这些团簇的特征是异常大的 AGN 射电通量，表明具有高 CR 产额和相关的 CR 加热率。我们提出了一种 AGN 反馈的自调节循环，其中非 RMH 团簇在整个中心冷却区域被流式 CR 均匀加热。我们预测在这些 CR 加热的团簇的 AGN 周围存在{\em 射电微晕}，其中初级辐射可能占主导地位，超过强子产生的辐射。一旦 CR 种群流动得足够远并损失了足够的能量，冷却率就会增加，这解释了拥有 RMHs 的团簇中恒星形成率的增加。这些可能由先前加热团簇核心的 CR 通过强子过程提供动力。
引用
@article{arxiv.1609.06322,
title = {Cosmic ray heating in cool core clusters - II. Self-regulation cycle and non-thermal emission},
author = {Svenja Jacob and Christoph Pfrommer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.06322},
year = {2017}
}
备注
20 pages including 4 pages of appendix, 11 figures, 4 tables. Accepted for publication in MNRAS