当前氦沉降模型背景下的等离子体不稳定性：对星系团内介质动力学的影响
宇宙学与河外天体物理
2015-10-28 v1
摘要
理解氦是否能沉降到星系团核心，对于宇宙学和天体物理中的许多问题十分重要。所有当前解决此问题的模型都是一维的，且未考虑磁场可有效引导离子和电子，导致在弱碰撞星系团内介质(ICM)中动量、热量和粒子扩散的各向异性输运。这种各向异性可导致多种不稳定性，可能与理解异质介质的动力学相关。本文中，我们考虑从最先进的氦沉降模型获得的径向温度和成分剖面，并分析其稳定性性质。我们发现相关的径向剖面在所有半径处都是不稳定的，取决于磁场方向会触发不同类型的不稳定性。增长最快的模式通常与在异质介质中运行的磁热不稳定性(MTI)和热流驱动浮力不稳定性(HBI)的推广有关。我们发现沉降效应会增加（减少）内（外）星系团区域预测的增长率。不稳定模式的增长相较于沉降时标很快。这表明，由沉降模型推断出的、未完全考虑弱碰撞环境各向异性的成分梯度可能并不稳健。我们的结果强调了理解ICM气体动力学的微妙之处，并主张需要一种超越当前模型的综合方法来解决氦沉降问题。
引用
@article{arxiv.1510.03343,
title = {Plasma Instabilities in the Context of Current Helium Sedimentation Models: Dynamical Implications for the ICM in Galaxy Clusters},
author = {Thomas Berlok and Martin E. Pessah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.03343},
year = {2015}
}
备注
Accepted by ApJ. 15 pages, 17 figures