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银河系风建模:超新星驱动外流加速银心附近的 HI 云

星系天体物理 2026-01-12 v1

摘要

从射电到 X 射线的多波段观测揭示了银河系中心附近存在多相高速气体,这可能与强烈的星系外流有关。该区域为详细研究反馈的物理学及多相风的本质提供了独特的实验室。为此,我们开发了物理动机驱动的半解析模型,用于描述由嵌入冷云(T5000T \sim 5000 K)的热气相(T106T \gg 10^6 K)组成的多相外流。我们的模型包含了银河系的引力势、热相施加在冷云上的阻力,以及各气相之间的质量、动量和能量交换。利用贝叶斯推断,我们将模型预测与在银心附近银道面以上高达 \sim1.5 kpc 处探测到的一群 HI 高速云的观测结果进行了比较。我们发现,由中心分子区恒星形成引发的一类超新星驱动风能够成功重现观测到的云的速度、空间分布和质量。在我们的两相模型中,两相的质量和能量负载因子均与近期的理论预期一致。冷云通过热风的冲压阻力和高速物质的吸积而被加速,这源于湍流混合及随后的冷却。然而,这种相互作用也导致了云的逐渐瓦解,较小的云在到达 \sim2 kpc 时损失了超过 70% 的初始质量。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.05314,
  title  = {Modeling the Milky Way wind: Supernova-driven outflows accelerate HI clouds near the Galactic center},
  author = {Andrea Afruni and Enrico M. Di Teodoro and Lucia Armillotta and Callum A. Lynn and Naomi M. McClure-Griffiths},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05314},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 13 figures, accepted for publication in A&A