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由全盘超新星爆发驱动的热气体外流发射

星系天体物理 2019-04-24 v1

摘要

星系气体外流由恒星反馈驱动,其中超新星(SN)爆发贡献主导。SN 沉积的能量是引发大尺度外流还是较小尺度(盘与中间晕之间)的气体循环,取决于 SN 速率及其在空间和时间上的分布。我们在此考虑星形成率范围从 {6×104\simeq 6\times 10^{-4}6×102 M\simeq 6\times 10^{-2}~M_\odot~yr1^{-1}~kpc2^{-2} 的星系所对应的盘中到高星形成率下的全盘非成团 SN 的气体循环。我们表明,此类全盘 SN 爆发机制可在几个气体标高内形成暖(T104T\sim 10^4 K)和冷(T<103T<10^3 K)相的循环,并将热 {(T>105T>10^5 K)} 气体抬升到更高(z>1z>1 kpc)高度。我们发现,全盘超新星爆发产生热气体外流的阈值能量输入率估计约为 4×104\sim 4\times 10^{-4}~erg~s1^{-1}~cm2^{-2}。我们讨论了此类现象在光学和 X 射线波段的观测表现。特别地,我们发现对于正面朝向、具有 SF(ΣSF>0.02 M\Sigma_{_{\rm SF}}>0.02~M_\odot~yr1^{-1}~kpc2^{-2})的星系,暖气体典型离子的线轮廓呈双峰形状,对应于面外外流。在 X 射线波段,具有高 SF 率(ΣSF>0.006 M\Sigma_{_{\rm SF}}>0.006~M_\odot~yr1^{-1}~kpc2^{-2})的星系可明亮,在低能波段(0.10.30.1\hbox{--}0.3~keV)具有平滑面亮度,在较高能波段(1.68.31.6\hbox{--}8.3~keV)呈斑块状。}

关键词

引用

@article{arxiv.1901.00821,
  title  = {Launching of hot gas outflow by disc-wide supernova explosions},
  author = {Evgenii O. Vasiliev and Yuri A. Shchekinov and Biman B. Nath},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.00821},
  year   = {2019}
}

备注

11 pages, 11 figures