星系团内介质中宇宙线电子的生命周期
高能天体物理现象
2023-01-04 v1 宇宙学与河外天体物理
星系天体物理
摘要
我们模拟了由中心射电星系注入小型星系团介质中的相对论性电子的演化,研究初始喷流功率如何影响射电等离子体的扩散与辐射特性。通过将被动示踪粒子耦合到自适应网格宇宙学MHD模拟,我们研究了宇宙线电子如何作为输入喷流功率的函数而扩散。我们还探究了后者如何影响星系团内介质的热与非热性质,在喷流开始后的约 Gyr内可辨别差异。我们演化了宇宙线电子的能谱,其受到以同步辐射和逆康普顿辐射为主的能量损失,以及通过激波和湍流再加速实现的能量增益。我们发现,在没有大并合的情况下,宇宙线电子经历的再加速不足以产生长寿命可探测的射电辐射。然而,对于所有模拟,再加速过程的作用对于在喷流首次注入后的数Gyr内维持一个显著且充满体积的化石电子()储库至关重要。这对于可能解释近期发现的团-wide辐射及星系团中其他射电现象十分重要。
引用
@article{arxiv.2210.01591,
title = {Life cycle of cosmic-ray electrons in the intracluster medium},
author = {F. Vazza and D. Wittor and L. Di Federico and M. Brüggen and M. Brienza and G. Brunetti and F. Brighenti and T. Pasini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.01591},
year = {2023}
}
备注
25 pages, 24 figures. A & A accepted, in press