宇宙线对 H$\alpha$ 丝状结构的供能
高能天体物理现象
2018-06-06 v2
摘要
星系团冷却核心拥有发射谱线的丝状网络。这些丝状结构被认为源于活动星系核 (AGN) 气泡的浮力将冷气体从星系团中心 uplift，或源于热星系团介质 (ICM) 中的局地热不稳定性。因此，这些丝状结构要么是 AGN 反馈的印记，要么是对超大质量黑洞的供给。尽管以极短冷却时间为特征，这些丝状结构是显著的 H 发射体，表明某过程持续为这些结构供能。许多冷却核心拥有弥漫射电迷你晕以及注入射电等离子体的 AGN，表明 ICM 中存在宇宙线 (CR) 与磁场。我们论证，由 CR 流激发 Alfvén 波，以及通过低 CR 压力支撑、高等离子体- ICM 向丝状结构吸积而补充 CR 能量，可提供充足加热以驱动并维持这些丝状结构的发射。该机制不要求 CR 穿透丝状结构，即便丝状结构与周边 ICM 磁隔离，且无论丝状结构是从中心捞起还是在 ICM 中原位形成，它都可能运作。此图像与冷丝状结构中观测到的非热线比定性一致。未来用 XARM、Lynx 或 Athena 对铁线复合体的 X 射线观测可通过约束正在冷却并吸积到丝状结构上的热等离子体中的 CR 量来帮助检验此模型。
引用
@article{arxiv.1802.04298,
title = {Powering of H$\alpha$ filaments by cosmic rays},
author = {Mateusz Ruszkowski and H. -Y. Karen Yang and Christopher S. Reynolds},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04298},
year = {2018}
}
备注
ApJ, accepted