分层星系团内介质中湍流速度与密度涨落关系的研究

星系团内介质（ICM）的动力学受到由并合、吸积和活动星系核反馈等多种过程所驱动湍流的影响。X射线表面亮度涨落已被用于约束星系团中的湍流。本文利用模拟进一步研究气体密度与湍流速度涨落之间的关系，重点关注ICM分层的影响。在这项工作中，我们通过分析用宇宙学代码ENZO模拟的一组星系团样本，研究了由等级式吸积所驱动的湍流。我们采用固定尺度滤波方法将层流与湍流分离。在动力学受扰动的星系团中，我们发现密度与速度涨落的均方根之间存在关系，尽管其斜率与此前报道的不同。理查森数是表征湍流与浮力之比的参数，我们发现该变量对滤波尺度有很强的依赖性。然而，与近期更理想化的模拟结果相反，我们未能检测到理查森数与对数密度涨落之间的任何强关系。特别是，我们发现径向吸积具有强烈影响，其似乎是气体涨落的主要驱动因素。ICM动力学中普遍存在的径向偏置表明，即使湍流谱遵循柯尔莫哥洛夫标度律，均匀性和各向同性也不总是有效的假设。最后，我们发现速度和密度谱的斜率与星系团中心距离半径无关。