盘状星系中宇宙线反馈的辐射磁流体力学模拟
星系天体物理
2022-05-27 v2
摘要
宇宙线(CRs)被认为在星系演化中扮演重要角色。我们通过将CR各向异性扩散和辐射损失纳入考虑(但忽略CR流)来研究其与其它重要反馈源(即超新星和恒星辐射)耦合时的效应。利用RAMSES-RT代码,我们首次进行了有/无CRs的孤立盘状星系的辐射磁流体力学模拟。我们研究了嵌入于 、 和 暗物质晕中的星系,最高分辨率为 。我们发现CRs使两个矮星系的恒星形成率降低了2倍,且效率随星系质量增大而降低。它们显著增加了所有星系的外流质量负载因子,并使外流更冷。我们研究了CR扩散系数的影响,探索了从 到 的取值。在较低 下,CRs在更小尺度上被限制更久,从而有效抑制恒星形成,而较高的扩散系数降低了对恒星形成的影响并增加了冷外流的生成。最后,我们将CR反馈与已校准的“强”超新星反馈模型进行比较,该模型已知足以调节高红移宇宙学模拟中的恒星形成。我们发现CR反馈不足以取代这种强超新星反馈。由于CRs倾向于平滑星际介质(ISM)并以更致密气体填充其中,它们还降低了星系莱曼连续谱光子的逃逸分数。
引用
@article{arxiv.2202.01245,
title = {Radiation-MagnetoHydrodynamics simulations of cosmic ray feedback in disc galaxies},
author = {Marion Farcy and Joakim Rosdahl and Yohan Dubois and Jérémy Blaizot and Sergio Martin-Alvarez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.01245},
year = {2022}
}