宇宙大尺度结构中的宇宙学激波：非引力效应

宇宙学激波源于宇宙中非线性结构等级成团所引发的超声速流动。这些激波通过气体热化和非热宇宙线粒子的加速，决定了宇宙等离子体的性质。我们研究了一致性 $\Lambda$CDM 宇宙的宇宙学模拟中形成的激波的统计特性和能量学，特别关注辐射冷却、光电离/加热以及星系超风反馈等非引力过程的影响。基于非线性扩散激波加速计算，我们采用改进的气体热化和宇宙线加速效率模型，估算了宇宙历史上在激波处耗散的气体热能和宇宙线能量。由于激波可作为涡量产生的场所，我们还研究了宇宙学模拟中应主要在弯曲激波处产生的涡量。我们发现，激波的动力学和能量学主要由物质引力支配，因此其他非引力过程对宇宙学激波的整体能量耗散和涡量产生没有显著影响。我们的结果进一步支持了这样的图景：星系团内介质和温热星系际介质中含有能量上不可忽视的非热粒子群体和湍流运动。