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各向异性黏性对星系团中活动星系核气泡演化的影响

高能天体物理现象 2019-10-02 v2

摘要

来自活动星系核(AGN)的喷流与星系团内介质(ICM)的相互作用,为超大质量黑洞的吸积与反馈提供了关键约束。关于 AGN 反馈的许多认识来自纯流体力学模型;然而,这种近似对于磁化、弱碰撞的 ICM 是否充分,需要严格审视。例如,流体力学模拟中 AGN 吹出的气泡很容易被流体不稳定性破坏,难以解释如英仙座西北幽灵气泡等观测到的气泡的相干性。为研究真实条件下的磁张力和黏性是否能维持气泡完整性,我们首次进行了在具有缠绕磁场介质中喷流膨胀气泡的 Braginskii 磁流体力学模拟。我们发现,仅靠磁张力不足以阻止演化早期因大速度剪切导致的气泡变形。尽管无抑制的各向异性黏性在缠绕磁场中可产生与各向同性黏性类似的效果,但当压力各向异性受微观等离子体不稳定性限制时,黏性水平被大幅限制,从而如非黏性情形一样无法阻止气泡变形。我们的结果表明,Braginskii 黏性不太可能是抑制 AGN 气泡流体不稳定性的主要机制,重现观测到的光滑且相干的气泡仍是一项挑战性任务。由于 ICM 的动力学影响和加热关键取决于气泡形态,我们的研究凸显了“微观物理”对 AGN 反馈过程宏观性质的根本作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.01339,
  title  = {Effects of Anisotropic Viscosity on the Evolution of Active Galactic Nuclei Bubbles in Galaxy Clusters},
  author = {M. Kingsland and H. -Y. K. Yang and C. S. Reynolds and J. A. Zuhone},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.01339},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 5 figures, matched to the ApJL accepted version