活动星系核喷流在星系团内介质中高效产生声波
高能天体物理现象
2019-12-06 v2 星系天体物理
摘要
我们研究了活动星系核（AGN）喷流与星系团的星系团内介质（ICM）之间的相互作用。具体而言，我们研究了喷流将声波驱动进入ICM的效率。此前关注此问题的研究将喷流-ICM相互作用建模为球对称爆炸，发现即使对于瞬时能量注入，也只有<~ 12.5%的爆炸能量转化为声波。我们开发了一种在水动力学模拟中测量声波能量的方法，并在模型ICM中测量了超音速喷流驱动声波的效率。我们的轴对称基准模拟将>~ 25%的喷流能量转化为能够传播到远距离的强长波长声波。喷流-ICM相互作用驱动的剧烈不稳定性产生小尺度声波，这些声波相长干涉，形成强大的大尺度波。通过扫描张角、速度和密度的参数空间，我们研究了结果如何依赖于喷流性质。高速度、大张角喷流产生声波的效率最高，但声学效率从未超过喷流能量的1/3——这表明能量均分可能限制非线性能量转换过程。我们的工作认为，声波可能构成星系团AGN反馈中能量预算的显著部分，并强调了在弱碰撞、磁化的ICM中正确处理压缩波耗散的重要性。
引用
@article{arxiv.1906.03272,
title = {Efficient Production of Sound Waves by AGN Jets in the Intracluster Medium},
author = {Christopher J. Bambic and Christopher S. Reynolds},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.03272},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 14 figures, accepted for publication in ApJ