Hyenas: 星系团内介质中的 X 射线气泡与空腔

我们在新的 Hyenas 前沿宇宙学缩放模拟套件中，研究了 Simba 反馈模型对星系团内介质 (IGrM) 结构的作用。利用 34 个在 $z=0.286$ 处质量范围从 $10^{13}-10^{14}$ $M_\odot$ 的暗物质晕的高分辨率缩放模拟，我们追踪了暗物质晕 700 Myr 的演化，期间经历了数次重大的活动星系核 (AGN) 喷流反馈事件。我们使用 MOXHA 软件包生成模拟的钱德拉 X 射线观测数据，以及为即将到来的 LEM 任务生成的预测性模拟数据，识别出许多由反馈产生的特征，如空腔、激波前沿和热点，这些特征与真实观测非常相似。我们的样本包含 $105$ 个带有识别空腔的快照，其中 $50$ 个有单个气泡，$55$ 个有两个气泡，观测到的空腔焓跨越三个数量级，从 $10^{41}-10^{44}$ erg/s。将半长轴长度、中点半径和偏心率与匹配的观测样本进行比较，我们发现空腔尺寸与实际星表吻合良好。我们遵循观测程序从模拟图中估算空腔功率，结果表明这通常足以抵消暗晕的冷却，尤其是在低质量暗晕中，我们匹配到了观测到的能量相对于冷却的过剩现象。使用通常的中点压力测得的气泡焓通常超过最近一次喷流事件释放的能量，这暗示机械功主要是在较低压力下对 IGrM 完成的。我们首次证明，在现代大规模模拟套件中可以观测到 X 射线空腔，并讨论了将真实的空腔模拟观测作为宇宙学模拟中反馈模型的新暗晕尺度约束的用途。