非平衡热力学与宇宙披薄形成

我们研究了非平衡热力学对宇宙结构形成的影响。在本文中，我们考虑平面扰动的坍缩，通常称为“Zel'dovich披薄”。我们为此目的开发了新的两流体（气体和暗物质）水动力学代码，包含三种不同的热力学物种：电子、离子和中性粒子（T_e\ne T_i \ne T_n）。我们详细描述了吸积冲击波的复杂结构。我们包括若干与低密度、高温、碰撞等离子体相关的关键过程，如非平衡化学反应、冷却、冲击加热、电子、离子和中性粒子之间的热能均分以及电子导热。我们发现披薄结构中存在两个不同区域：压缩前的热预导区和压缩后均分波区，其中电子和离子温度显著不同。这种复杂结构可能有两个有趣的后果：对大质量X射线簇附近未受冲击区域的预热以及X射线簇外区域电子和离子温度差异。