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利用基于熵的方案识别模拟中的加热过程:星系团中的单喷流事件

高能天体物理现象 2026-03-31 v1 星系天体物理

摘要

理解星系团中的加热过程对于预测辐射冷却和恒星形成的调控以及阐明冷核心星系团中活动星系核(AGN)反馈的机制至关重要。我们通过追踪磁流体动力学(MHD)模拟中的被动熵标量来研究AGN喷流向星系团内介质(ICM)沉积热量的过程。这使我们能够系统地分离不同加热通道的贡献。我们通过几个理想化测试成功验证了该方法,包括湍流加热、各向异性Braginskii黏度加热、利用原位激波探测方法进行的耗散和绝热激波加热,以及通过阿尔文波激发和阻尼进行的宇宙线(CR)加热。利用该方法,我们模拟了星系团环境中具有不同密度的单epoch高功率喷流爆发。轻喷流产生更宽的气泡,置换星系团核心中更大比例的气体,而密度较大的喷流则更有效地传播到更远距离而不显著扰动中心区域。在早期演化中,激波加热对不同密度的喷流均占主导。在后期,轻喷流主要通过湍流耗散加热ICM,而密度较大的喷流继续主要通过激波耗散其能量。湍流和/或混合驱动加热在茧内占主导,而激波和声压压缩在外部占主导。在轻喷流中,前向激波迅速减弱,而密度较大的喷流可以在大距离上维持强弓形激波。这种加热估计器使我们能够在未来自洽调节AGN喷流模拟中识别解决冷却流问题的主导加热机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.26882,
  title  = {Identifying heating processes in simulations with an entropy-based scheme: A single jet episode in a galaxy cluster},
  author = {Moun Meenakshi and Rainer Weinberger and Christoph Pfrommer and Thomas Berlok},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.26882},
  year   = {2026}
}

备注

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