宇宙射线输运对星系风的影响

由超新星和年轻恒星产生的宇宙射线在星系形成和演化研究中的作用最近开始受到显著关注，因为人们认识到宇宙射线可以有效地加速星系风。微观宇宙射线输运过程对于确定宇宙射线驱动风的效率至关重要。先前的研究侧重于通过恒定扩散系数或与阿尔芬速度成比例的流向来模拟宇宙射线输运。然而，在主要是冷的中性气体中，宇宙射线可以比在电离介质中传播得更快，并且有效输运可以显著更大；即宇宙射线可以与气体解耦。我们进行了包含宇宙射线效应的星系盘片区的三维磁流体动力学模拟。我们的模拟包括宇宙射线在冷的中性星际介质中的解耦。我们发现，与普通的扩散宇宙射线输运情况相比，考虑解耦会导致显著不同的风特性，例如气体密度和温度，宇宙射线的空间分布显著更宽，以及更大的风速。这些结果对X射线、伽马射线和射电辐射，以及宇宙射线对星系周介质的磁化和污染具有影响。