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AGN 风与 ISM 云的混合产生高亮度 X 射线发射

星系天体物理 2025-11-20 v1

摘要

活跃星系核(AGN)驱动强大的、多相的外流被认为在星系演化中起关键作用。这种外流的热相(T106 KT \gtrsim 10^{6} \rm{\ K})预期将占据能量内容的主导,但由于冷却时间长且 emissivity 低,观测困难。冷相(T104 KT \lesssim 10^{4} \rm{\ K})较易观测,但仅追踪较不活跃的外流组成。在先前的模拟中,能量驱动的 AGN 外流与 clumpy ISM 之间的相互作用中,我们发现热风与冷 ISM 云的混合产生一种新型、高度辐射的相态(T1067 KT \approx 10^{6-7} \rm{\ K}),可燃造持续存活(5 Myr\geq 5\ \rm{Myr})的冷外流。我们研究由热 Bremsstrahlung 和高电离金属线发射产生的 X 射线发射,发现其可显著贡献于外流的 X 射线输出。这种混合诱导的 X 射线发射在外流通过盘面等向区时最强,在 D34 kpcD\simeq 3-4\ \rm{kpc} 的尺度上延伸。对于 LAGN104546 erg s1L_{\rm{AGN}}\simeq 10^{45-46}\rm{\ erg\ s^{-1}} 的准星系亮度,产生的 X 射线亮度相当于星形成率 SFR10200 M yr1\rm{SFR}\simeq 10-200\ \rm{M_\odot\ yr^{-1}} 时的预期值,表明其可是 AGN 宿主星系软 X 射线的重要来源。我们的结果表明,这种延伸发射可使用高空间分辨率 X 射线观测仪器(如 Chandra)或提议中的 AXIS 和 Lynx 任务在本地准星系(z0.11z\lesssim 0.11)中被解析。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.14834,
  title  = {Mixing between AGN winds and ISM clouds produces luminous X-ray emission},
  author = {Samuel Ruthven Ward and Tiago Costa and Chris M. Harrison and Vincenzo Mainieri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14834},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to MNRAS. 18 pages, 14 figures, 1 table