从球对称分层星暴核启动的热星系风的动力学

Chevalier 和 Clegg 于 1985 年导出的解析星系风模型（CC85）假设在星暴星系核内能量和质量的注入是 $\textit{均匀}$ 的。然而，核星团、核球与恒星形成结的结构是非均匀的。我们将该模型推广到在星暴体积 $R$ 内按 $r^{-\Delta}$ 标度的球对称能量/质量注入情形，给出了 $\Delta = 0$、1/2、1、3/2 和 2 的解。与预测中心速度为零的 CC85 模型（$\Delta=0$）形成鲜明对比的是，对于奇异等温球剖面（$\Delta=2$），我们发现流动在整个体积内保持 $\textit{常数}$ 马赫数 $\mathcal{M}=\sqrt{3/5} \simeq 0.77$。内部快速流动可写为 $v_{r < R} = (\dot{E}_T/3\dot{M}_T)^{1/2} \simeq 0.41 \, v_\infty$，其中 $v_\infty$ 为渐近速度，$\dot{E}_T$ 和 $\dot{M}_T$ 为总能量与质量注入率。对于 $v_\infty \simeq 2000 \, \mathrm{km \, s^{-1}}$，在风驱动区域内 $v_{r<R} \simeq 820 \, \mathrm{km\, s^{-1}}$。非均匀模型的温度与密度剖面可能对解释星暴核的空间分辨图至关重要。我们计算了速度分辨谱以对比 $\Delta=0$（CC85）与 $\Delta=2$ 模型。XRISM 等下一代 X 射线空间望远镜或可检验这些运动学预言。