气体吸积可驱动星系中的湍流

星系中湍流的驱动与反馈、恒星形成、外流、吸积以及盘内径向输运的物理过程密切相关。因此，星系中气体的速度弥散为观测这些过程提供了一个有前景的窗口。然而，这些机制的相对重要性仍存在争议。在本工作中，我们重新审视了星系尺度上的湍流由吸积气体物质对星盘的直接撞击所驱动的可能性。我们利用高分辨率宇宙学磁流体动力学模拟 TNG50，在 IllustrisTNG 中的一个盘状恒星形成星系中测量了这一效应。我们采用时间步长仅几 Myr 的拉格朗日示踪粒子来识别吸积及其他事件，如恒星形成、外流和盘内运动。粒子到达星盘时的能量通过对事件发生前后按时间分箱进行堆叠来测量。通过对盘内动能和湍流能量随时间变化的显式模型拟合，测量了每个事件在星系上的平均效应。这些测量结果通过测量盘不同环带中湍流能量与其他时间序列的互相关，并寻找因果性信号（即互相关在零时间滞后处的不对称性）得到进一步证实。我们发现，即使在该恒星质量约为 $\sim 5 \times 10^{9} M_\odot$ 的星系中吸积并非湍流的主导驱动因素，它仍对大尺度湍流动能有贡献。将这一发现外推到一系列星系质量范围，我们发现存在某些情形下直接吸积的能量可能主导湍流能量预算，特别是在盘的外缘、质量小于银河系的星系以及红移 $\sim 2$ 处。