磁化 AGN 喷射气泡在星团中的动力学与稳定性

我们对含有大尺度一致磁场的星团介质（ICM）中的 AGN 喷射气泡进行磁流体力学模拟。我们假设气泡由活跃星系核间歇性喷流创建后迅速 Relax 至类 Woltjer-Taylor 椭球状状态，内部等离子体β参数约为1。我们证明，此类气泡通过水平力学分层大气时，受到流体界面不稳定性的磁化稳定，能够维持较长时间的连贯性。典型速度为 $v /c_s \sim \sqrt{R/H} \leq 1$（$c_s$ 为声速，$R$ 为气泡尺度，$H$ 为比例尺高度）。当前驱动不稳定性（内部扭曲）导致气泡倾斜，但在较长时间尺度上发展，影响不大，仅对内部结构造成轻微修改。我们的结果解释了 ICM 空洞长期稳定性的观察。亚声速上升的稳定气泡在其驶后的能量约等于喷流最初注入的能量，可以一种“温和”的方式有效地对星团核心进行再加热。