含各向异性热传导的星系团形成宇宙学MHD模拟
宇宙学与河外天体物理
2015-05-20 v1
摘要
（摘要）已有研究表明，在存在磁场和各向异性热传导的情况下，星系团内介质（ICM）可能具有浮力不稳定性。我们首次进行了同时包含磁场、辐射冷却和各向异性热传导的星系团形成宇宙学模拟。在孤立和理想化的星系团模型中，磁热不稳定性（MTI）倾向于使磁场方向径向排列。利用圣巴巴拉星系团的宇宙学模拟，我们探测到了速度场和磁场中的径向偏向。这种径向偏向既可能源于由次结构引起的非均匀径向气体流，也可能源于即使在湍流存在下仍预期会发生的残余MTI驱动的磁场重排。尽管区分这两种情况具有挑战性，但我们并未在包含各向异性热传导的模拟中探测到额外的偏向。各向异性效应有望通过LOFAR和SKA的射电极化测量以及未来IXO的X射线光谱研究进行探测。我们证明，辐射冷却将磁场放大增强了约两个数量级，超过了非辐射情况下的预期。在z=0时，与仅由宇宙膨胀演化的均匀磁场相比，磁场被放大了约10^6倍。有趣的是，同时包含辐射冷却和各向异性热传导的模拟在偏离中心的位置表现出比纯辐射模拟更强的磁场放大。在这些模拟中，远离星系团中心的浅温度梯度使得ICM处于中性浮力状态。在这些区域，ICM更容易混合，冻结磁场的缠绕更为高效，从而导致更强的磁场放大。
引用
@article{arxiv.1010.2277,
title = {Cosmological MHD simulations of cluster formation with anisotropic thermal conduction},
author = {M. Ruszkowski and D. Lee and M. Bruggen and I. Parrish and S. Peng Oh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.2277},
year = {2015}
}
备注
submitted to ApJ, higher resolution figures available at: http://www.astro.lsa.umich.edu/~mateuszr/