流中的消退:膨胀星系外流中冷气生长的抑制
星系天体物理
2025-12-10 v3
摘要
多相外流由多波长观测揭示,在星系内部和周围重新分配气体和金属方面至关重要。这些外流通常使用风洞模拟进行理论建模,其中冷(约 10^4 K)云与均匀热(约 10^6 K)风相互作用。然而,真实外流向下游膨胀,这是大多数理想化模拟中忽略的特征。我们研究膨胀风如何影响云的生存、形态和动力学。我们对风洞中云在膨胀风中的光学薄辐射冷却进行了理想化流体动力学模拟,使用绝热 Chevalier & Clegg (1985) 解。我们发现云与风保持局部等压,导致密度对比的急剧下降并最终在下游消散。与平面平行风相比,这抑制了冷气质量增长,因为当云向下游移动时,周围混合边界层变得弥散且辐射更少。我们的分析标度论证表明,云膨胀和局部压力平衡是冷气质量增长的关键调节因子。与传统模拟不同,我们的模型考虑了云在风洞中长彗尾经历的差异膨胀。这在丝状冷气体中产生了强烈的头到尾发射梯度,与观测更为一致。我们还证明,单个云的动力学可以显著改变其宿主多相外流的径向性质。
引用
@article{arxiv.2506.08545,
title = {Fading in the Flow: Suppression of cold gas growth in expanding galactic outflows},
author = {Alankar Dutta and Prateek Sharma and Max Gronke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.08545},
year = {2025}
}
备注
29 pages, 23 figures, 1 table; MNRAS (accepted)