星暴星系 M82 核区与晕中的宇宙线与磁场：对星系风物理的启示
星系天体物理
2020-04-29 v1 高能天体物理现象
摘要
宇宙线（CRs）与磁场在驱动快速恒星形成星系的大尺度星系外流方面可能具有重要动力学作用。我们利用宇宙线传播代码 GALPROP 构建了局部星暴与超级风星系 M82 的二维轴对称模型。通过给定的气体密度与磁场分布、风剖面、宇宙线注入率以及恒星辐射场，我们同时拟合了 M82 短轴方向延展的积分伽马射线辐射与空间分辨的多频射电辐射。我们探讨了由此得到的对气体密度、磁场强度、宇宙线能量密度以及所假设宇宙线平流剖面的约束。与早期单区研究一致，我们普遍发现中心宇宙线压强较低、次级电子/正电子产生较强，并且相对论性韧致辐射损失在塑造同步辐射谱方面具有重要作用。我们发现相对较低的中央宇宙线密度所产生的宇宙线压强梯度弱于引力，这强烈限制了宇宙线在驱动 M82 快速且高质量负荷星系外流中的作用。我们的模型要求在短轴方向 kpc 尺度上具备强磁场以及约 ~1000 km/s 量级的平流速度，以重现延展的射电辐射。文中讨论了模型控制物理参数间的简并性以及这些发现的注意事项。
引用
@article{arxiv.1908.09824,
title = {Cosmic Rays and Magnetic Fields in the Core and Halo of the Starburst M82: Implications for Galactic Wind Physics},
author = {Benjamin J. Buckman and Tim Linden and Todd A. Thompson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.09824},
year = {2020}
}
备注
submitted to MNRAS, 26 pages