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星系演化:模拟非热压在星际介质中的作用

宇宙学与河外天体物理 2015-06-17 v3

摘要

星系演化强烈依赖于星际介质 (ISM) 的物理性质。出于在宇宙学模拟中纳入 ISM 特性的需求,我们构建了一种简单的方法,将非热成分的贡献纳入星际气体压强的计算中。在我们的方法中,我们处理三种非热成分——湍流、磁场和宇宙线——并有效地参数化它们的幅度。我们假设这三种成分进入由恒星形成率控制的准稳态,并通过观测到的射电 - 远红外 (Radio-FIR) 相关性(将同步辐射与星系的恒星形成率联系起来)来校准它们的量级和密度依赖性。我们将模型实现在具有恒定压强边界条件的单胞气体数值模拟中,并展示了其效果和潜力。随后,将该非热压模型纳入 RAMSES,并展示和研究了包含与不包含非热压模型的孤立星系流体动力学模拟。具体而言,我们证明了纳入真实的非热压可将恒星形成率降低一个数量级,并将气体耗尽时间增加同等幅度。我们得出结论,非热压可以延长恒星形成时期,并在无需引入人为过强的恒星反馈的情况下实现与观测的一致性。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.1206,
  title  = {Galaxy Evolution: Modeling the Role of Non-thermal Pressure in the Interstellar medium},
  author = {Yuval Birnboim and Shmuel Balberg and Romain Teyssier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.1206},
  year   = {2015}
}

备注

18 pages, 14 figures, accepted to MNRAS. Updated to match final version