高质量负载的热星系风对冷丝形成不稳定

当冷云被热超音速星系风以冲压加速时，部分冷云可能被流体动力学不稳定性撕裂并并入热流中。近期的一维稳态计算展示了冷云夹带如何直接影响热气体的整体热力学、运动学和观测特征。特别是，质量负载使热流减速并改变其熵。在此，我们利用微扰分析和三维含时辐射流体动力学模拟，研究平面与球状质量负载热超音速流的稳定性。我们表明，在较宽的参数范围内质量负载是稳定的，且只要流动减速不足以变为亚音速，一维时稳解析解能精确复现三维含时计算。对于更高的质量负载值，流动出现声速点并变为热不稳定，迅速冷却并形成细长的致密彗状丝。我们探究了达到声速点所需的质量负载参数以及这些丝的辐射形成。在某些近似下，我们可导出简单的解析判据。一般而言，需要近似等于初始质量 outflow 率的质量负载率。从这个意义上说，热流对小冷云的破坏可能最终自发产生快速冷丝，正如在星暴超级风中观测到的那样。最后，我们发现丝的运动学对质量负载函数的斜率敏感。若质量负载发生在长距离上，则丝比周围风运动更快；若质量负载是突变的，则丝比其周围环境运动更慢。