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在低红移与高红移利用磁场驱动星系风

星系天体物理 2020-12-25 v1

摘要

尽管对理解星系演化起着关键作用,但观测到的星系外流究竟如何被驱动的确切方式仍远未明了,因此我们对相关反馈机制(控制星系演化)的理解仍困扰着许多谜团。在这项工作中,我们提出一个简单的玩具模型,可揭示星系中的非轴对称不稳定性(棒、旋臂、翘曲)如何通过径向流动导致局域指数级磁场增长,在几百 100100 Myr 的时间尺度上超出能量均分值至少两个数量级。我们的预测表明,该过程可在棒旋星系中引发质量装载因子 η0.1\eta \approx 0.1 的星系外流,与我们的数值模拟一致。此外,我们的外流机制有助于理解 CHANG-ES 巡天中显示星系外流迹象的棒旋星系的大比例。扩展我们的模型,通过假设磁能与湍动能之间的能量均分,显示了此类过程在高红移星系中的重要性。我们模型中恒星形成率(SFR)的简单估计,加上红移 z2z\sim2 处星形成主序的互相关质量,使我们能通过非轴对称不稳定性及随后的径向内流发电机估算外流率和质量装载因子,对 M=1091012_{\star}=10^9 - 10^{12} M_{\odot} 范围的星系给出 η0.1\eta \approx 0.1 的质量装载因子,与 Sinfoni 和 KMOS3D^{3\mathrm{D}} 近期结果吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.12905,
  title  = {Driving galactic winds with magnetic fields at low and high redshift},
  author = {Ulrich P. Steinwandel and Klaus Dolag and Harald Lesch and Andreas Burkert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.12905},
  year   = {2020}
}

备注

21 pages, 9 Figures, comments very welcome, submitted to ApJ