宇宙射线与电离辐射对星系周介质观测紫外等离子体诊断的影响

一些星系反馈机制,特别是宇宙射线反馈和氢电离辐射场,在星系环境中一直难以得到明确的描述,尤其是在星系外远处的星系周介质(CGM)中。理论和观测上的不确定性阻碍了对源自紫外(UV)诊断的多相 CGM 性质做出结论性解释。我们对包含恒星形成和反馈的星系盘一部分进行了三维磁流体动力学模拟,包括来自恒星的辐射加热、紫外背景以及宇宙射线反馈。我们利用模拟中存在的温度相生成 Cloudy 模型,以推导空间和时间变化的合成紫外诊断。我们发现,没有额外加热机制的辐射效应无法产生观测范围内的合成诊断。对于低宇宙射线扩散率 $\kappa_{\rm{cr}}=10^{28} \rm{cm}^2 \rm{s}^{-1}$,外流中的宇宙射线流加热通过产生过渡温度气体($T \sim 10^{5-6}$ K)帮助我们的合成线比大致匹配观测范围。高宇宙射线扩散率 $\kappa_{\rm{cr}}=10^{29} \rm{cm}^2 \rm{s}^{-1}$,无论有无宇宙射线流加热,都产生了过渡温度气体。控制该气相产生的关键参数仍不清楚,因为不同的恒星形成历史和外流演化本身也会影响这些诊断。我们的工作展示了使用紫外等离子体诊断来区分星系/星系周反馈模型的方法。