阿尔芬坡印廷通量驱动的银河系外流：在费米气泡中的应用

我们研究了银河系核球区域磁活动在驱动尺度约为 $\sim 10$ kpc 的大规模外流中的作用。磁浮力和由磁旋转不稳定性形成的通道流的破裂，通过磁张力激发出坡印廷通量。三维全局数值模拟表明，此类阿尔芬坡印廷通量的平均光度为 $10^{40} - 10^{41}$ erg s$^{-1}$。我们通过求解含时流体动力学模拟，并在一维垂直磁通管中显式考虑周期为 0.5 Myr 的低频阿尔芬波，考察了从坡印廷通量到气体的能量和动量传递。阿尔芬波向上传播进入银河系晕，并在沿蜿蜒磁力线传播过程中发生阻尼。若湍流接近跨阿尔芬状态，波阻尼将十分显著，从而导致向上传播的激波形成。在激波前沿，温度 $\gtrsim 5\times 10^6$ K，密度 $\approx 6\times 10^{-4}$ cm$^{-3}$，在高度 $\approx 10$ kpc 处的外流速度 $\approx 400-500$ km s$^{-1}$，这些结果合理地解释了费米气泡热成分的基本物理性质。