反馈优先：磁场、黏性、传导与金属扩散对星系形成的惊人弱影响
星系天体物理
2017-08-02 v2
摘要
基于FIRE（真实环境中的反馈）项目，我们利用显式处理恒星反馈物理的高分辨率模拟，研究星系形成和星际介质（ISM）如何受到磁场、各向异性Spitzer-Braginskii传导与黏性，以及来自未分辨湍流的子网格金属扩散的影响。我们考虑了孤立（非宇宙学）星系的控制模拟，也包括有限的宇宙学“zoom-in”模拟。尽管模拟已表明在恒星反馈弱或缺失时这些物理会有显著效应，但当后者被显式建模时，其效应远弱于恒星反馈。额外的物理对星系恒星形成率（SFRs）没有系统性影响。相反，移除恒星反馈导致SFR被高估约倍。无反馈时，既不存在星系风也不存在充满体积的高温相气体，且盘倾向于失控坍缩至极薄标高，并在星系中心聚集非物理的致密团块。有恒星反馈时，则建立起具有星系喷泉和风的多相湍流介质。在当前可实现的分辨率下，对于所研究的晕质量范围，此处探究的额外物理（MHD、传导、黏性、金属扩散）对调节SFR、改变相平衡、外流或ISM湍流中的能量仅有微弱（水平）影响，这与简单的均分论证一致。我们得出结论：星系恒星形成与ISM主要由湍流、引力不稳定性和反馈的共同作用所支配。我们补充一点说明：本研究未包含AGN反馈。
引用
@article{arxiv.1607.05274,
title = {Feedback first: the surprisingly weak effects of magnetic fields, viscosity, conduction, and metal diffusion on galaxy formation},
author = {Kung-Yi Su and Philip F. Hopkins and Christopher C. Hayward and Claude-Andre Faucher-Giguere and Dusan Keres and Xiangcheng Ma and Victor H. Robles},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.05274},
year = {2017}
}