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矮星系作为原初磁化宇宙的探针

星系天体物理 2024-10-02 v1

摘要

原初磁场(PMFs)的真实本质及其在星系形成中的作用仍然难以捉摸。为了阐明这些未知问题,我们通过改变两组性质来研究其影响:(i) 考虑 PMFs 对初始物质功率谱的影响,以及 (ii) 考虑其对星系形成的磁流体动力学效应。通过比较两者,我们可以确定塑造星系演化的主导因素。我们使用磁流体动力学代码 RAMSES,针对宽光度范围 103106L10^3-10^6\,L_{\odot} 内的八个不同的矮星系宿主晕生成了多个放大模拟。我们探索了范围从 0.050.050.50nG0.50\,\mathrm{nG} 的多种原初磁场(共动)强度。我们发现,星际介质中的磁场不仅改变了矮椭球星系中的恒星形成,还完全阻止了晕质量和恒星质量分别低于 2.5109\sim 2.5\cdot10^93106M3\cdot10^6\,M_{\odot} 的较不致密超暗弱星系中恒星的形成。在高红移处,PMFs 通过修改物质功率谱对矮星系宿主晕的影响,在塑造其气体结构方面比磁流体动力学的影响更具主导性。通过放大 Λ\LambdaCDM++PMFs 物质功率谱中质量从 10710^7109M10^9\,M_{\odot} 的小扰动,原初场加速了第一批暗物质晕的形成,导致在红移 z>12z>12 时更早开始恒星形成且具有更高的恒星形成率。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.05672,
  title  = {Dwarf galaxies as a probe of a primordially magnetized Universe},
  author = {Mahsa Sanati and Sergio Martin-Alvarez and Jennifer Schober and Yves Revaz and Adrianne Slyz and Julien Devriendt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.05672},
  year   = {2024}
}