星系周介质宇宙学模拟中的星系风
摘要
(摘要略) 我们探索了新的受观测约束的亚分辨率星系外流模型，并研究了它们在红移 z = 2 - 4 范围内对星系周介质 (CGM) 的影响。我们执行了包含恒星形成、化学增丰以及四种超新星驱动外流情形的宇宙学流体动力学模拟：无风 (NW)、能量驱动的恒定速度风 (CW)、流出速度与星系中心距离 (r) 呈正相关的径向变化风 (RVWa)，以及额外依赖于晕质量的 RVW (RVWb)。总体而言，我们发现外流将富金属气体从星系中排出，显著抑制恒星形成，并使 CGM 增丰。在 z = 2 时，星系中心周围气体性质的径向分布对晕质量在 (10^9 - 10^11) M_sun 范围内的风模型选择最为敏感。我们推断 RVWb 模型与 NW 情形相似，但它显著地使 CGM 增丰：在 r > R_200 处，RVWb 中的碳金属丰度 (Z_C) 比 NW 高 10 倍；且温度为 10^4 - 10^5 K、delta < 100 的暖气体增丰程度比 NW 高 50 倍。我们还发现 CW 和 RVWa 模型的影响相似，但存在以下差异：RVWa 在 z < 5 时导致更大的恒星形成率抑制，并且比 CW 拥有更高比例的低密度 (delta < 10)、暖热 (10^4 - 10^6 K) 气体。CW 中的外流比 RVWa 产生更高且更早的某些星际介质 (IGM) 相增丰。通过目视检查，我们注意到 RVWa 模型显示出更明显的双极外流和星系盘。我们提出了 [Z_C-delta] 和 [Z_C-r] 的拟合公式，以及 CIV 丰度作为 r 函数的公式。我们预测了用于区分不同外流情景的观测诊断指标：共动半径 r = (30 - 300) kpc/h 处 CGM 气体的 Z_C，以及共动半径 r < (4 - 5) kpc/h 处内部气体的 CIV 分数。
引用
@article{arxiv.1210.3582,
title = {Galactic Winds in Cosmological Simulations of the Circumgalactic Medium},
author = {Paramita Barai and Matteo Viel and Stefano Borgani and Edoardo Tescari and Luca Tornatore and Klaus Dolag and Madhura Killedar and Pierluigi Monaco and Valentina D'Odorico and Stefano Cristiani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.3582},
year = {2015}
}
备注
Version accepted for publication in MNRAS. Manuscript file with higher resolution Fig. 2 can be found here: http://adlibitum.oats.inaf.it/barai/AllPages/Images-Movies/RadialVarWind.pdf