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星系晕中的宇宙线:对星系外流和重子循环的影响

星系天体物理 2025-09-23 v1 高能天体物理现象

摘要

具有高恒星形成率面密度的星系通常承载着大规模的外流,这些外流在星际介质和星系晕之间重新分配能量、动量和重子,使其成为调节星系演化的关键反馈渠道。尽管它们很重要,但驱动星系外流的物理机制及其与周围晕的相互作用尚未被完全理解。特别是,星系晕中预先存在的宇宙线(CRs)库的影响尚未明确。我们确定了在存在晕宇宙线的情况下启动外流所需的条件,并研究了宇宙线压力梯度如何改变外流速度。我们发现,宇宙线晕抑制了大规模、宇宙线驱动的风的发展,并将宇宙线反馈重新导向局部循环流。因此,在缺乏扩展宇宙线晕的年轻星系中,慢速外流更有可能出现,而强烈星暴中的快速风则由动量注入主导,且在很大程度上不受晕宇宙线的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.16524,
  title  = {Cosmic Rays in Galaxy Halos: Impacts on Galactic Outflows and Baryon Cycling},
  author = {Ellis R. Owen and Leonard E. C. Romano and Kentaro Nagamine},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.16524},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 3 figures. Proceedings of the 39th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2025)