没有AGN的费米气泡：包含完整宇宙射线谱的磁流体动力学星系形成模拟
高能天体物理现象
2025-10-17 v1 星系天体物理
摘要
我们首次在包含宇宙初始条件的 MHD 模拟中显示，类似费米气泡的双眼状γ射线外流可以从星形成和超新星反馈中形成，而无需活跃星系核（AGN）。我们使用包含完整 MHD 和动态、实时多物种宇宙射线传输的模拟，按 MeV-TeV 能量区间来建模来自中性π减落、相对性非热Bremssstrahlung 和逆Compton散射的γ射线发射。我们发现，这些γ射线外流存在于所有三颗太阳系质量的模拟星系中。费米气泡的�幅、形状以及γ射线谱的组成随时间波动，具有电子主导和质子主导的相位。其中逆Compton散射的γ射线通量超过中性π减的谱是拟合测量的 Fermi-LAT 谱的良好选择。此外，这些模拟预测软X射线和同步射电的多波段特征，可能提供新的观察特征，将圆星系周围介质与宇宙射线物理和中心活动联系起来。
引用
@article{arxiv.2510.14908,
title = {Fermi Bubbles Without AGN: Gamma-Ray Bubbles in MHD Galaxy Formation Simulations with Full Cosmic Ray Spectra},
author = {Isabel S. Sands and Philip F. Hopkins and Sam B. Ponnada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14908},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 5 figures