斑块状耀变体加热：多样化星际介质的热历史
宇宙学与河外天体物理
2015-09-23 v3
摘要
TeV 耀变体（TeV-blazars）可能加热星际介质（IGM），因为其伽马射线与河外背景光的光子相互作用产生电子 - 正电子对，后者通过等离子体不稳定性将动能损失给周围介质。这产生了一种仅对局部密度弱敏感的加热机制，因此在空间上近似均匀，自然地在低密度区域产生逆温度 - 密度关系。在本文中，我们超越了均匀加热的近似，量化了由于耀变体成团分布导致的加热率涨落，以及这对 IGM 热历史的影响。我们解析计算了一个滤波函数，将加热率涨落与底层暗物质密度场联系起来。我们在宇宙学代码 GADGET-3 中实现了该函数，并进行了大规模模拟以确定非均匀加热的影响。我们表明，由于耀变体的成团性，耀变体加热在 z>= 2 时是非均匀的。在高红移处，温度 - 密度关系显示出显著的弥散，并呈现出未加热区域的低温包络，特别是在低密度处和空洞内。然而，IGM 的中位温度接近均匀情况下的温度，尽管在低红移处略低。我们发现耀变体加热比最初假设的更为复杂，且温度 - 密度关系并非唯一。我们关于加热率涨落的解析模型与大规模模拟吻合良好，并为亚网格模型提供了一种具有成本效益的替代方案。
引用
@article{arxiv.1502.07980,
title = {Patchy blazar heating: diversifying the thermal history of the intergalactic medium},
author = {Astrid Lamberts and Philip Chang and Christoph Pfrommer and Ewald Puchwein and Avery E. Broderick and Mohamad Shalaby},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.07980},
year = {2015}
}