湍动星系周介质中多相碳的动力学
星系天体物理
2025-06-24 v1
摘要
星系周介质（CGM）在调节星系与其环境之间的物质和能量交换中起着至关重要的作用。观测这种介质的最佳手段是吸收线光谱学，但我们尚未建立一个能完全解释这些结果的一致物理模型。在这里，我们利用包含电离背景影响的三维流体动力学模拟，研究了湍流和非平衡化学对 CGM 性质的影响。增加的湍流增强了小尺度密度涨落，将动能谱从 Kolmogorov 标度转变为 Burgers 标度。这表明了激波主导的耗散，它在驱动碳电离和塑造介质的多相结构方面起着关键作用。同时，背景辐射的存在显著改变了电离平衡，增加了 C II 和 C IV 的丰度。因此，湍流和背景辐射具有互补的作用：湍流控制空间分布并促进电离物质的形成，而背景辐射修改整体电离平衡，设定了多相碳的观测分布。
引用
@article{arxiv.2506.17554,
title = {Dynamics of Multiphase Carbon in the Turbulent Circumgalactic Medium},
author = {Yue Hu and Evan Scannapieco and Edward Buie and Siyao Xu and Samuel T Sebastian and Om Biswal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.17554},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 10 figures, accepted for publication in ApJ