由经历开尔文-亥姆霍兹不稳定的冷流产生的莱曼阿尔法团块

我们提出了一个解析玩具模型，用于描述被认为在高红移处供给大质量暗晕的冷流与其炽热环星系介质（CGM）之间相互作用所产生的辐射。我们首先推导出当冷流进入暗晕维里半径 $R_{\rm v}$ 时，作为暗晕质量与红移函数的具有宇宙学动机的参数。对于 $z=2$ 处 $10^{12}M_{\odot}$ 的暗晕，我们发现流中的氢数密度为 $n_{\rm H,s}\sim (0.1-5)\times 10^{-2}{\rm cm}^{-3}$，比炽热 CGM 密度密一个因子 $\delta \sim (30-300)$，而流的半径在 $R_{\rm s}\sim (0.03-0.50)R_{\rm v}$ 范围内。随着冷流向暗晕中心加速，它们变得更密且更窄。流-CGM 相互作用诱发开尔文-亥姆霍兹不稳定性（KHI），导致 CGM 质量被流夹带，从而由动量守恒使流减速。假设 Mandelker 等人 2019 年在无引力情形下推导的夹带率可在每个以晕心为原点的半径处局域应用，我们推导了流在晕中的运动方程。利用这些方程，我们推导了由流-CGM 相互作用诱发的净加速度、质量增长与能量耗散，作为暗晕质量与红移以及不同 CGM 密度轮廓的函数。在所考虑的模型参数范围内，我们发现该相互作用可在 $z=2$ 处 $M_{\rm v}>10^{12}M_{\odot}$ 暗晕的 $\le 0.6 R_{\rm v}$ 范围内诱发耗散光度 $L_{\rm diss}>10^{42}~{\rm erg~s^{-1}}$，其发射随暗晕质量与红移近似按 $\propto M_{\rm v}\,(1+z)^2$ 标度。高红移大质量暗晕中产生的发射的幅度与空间范围与观测到的 Ly$\alpha$ 团块一致，尽管需要更好地处理紫外背景与自屏蔽以巩固该结论。