AGN 驱动星系风中扫掠气体的辐射冷却及其对分子外流的意义

我们近期利用流体-化学模拟证明，亮类星体中观测到的分子外流可由 AGN 风内部的分子形成来解释。然而，由于计算代价高昂，这些模拟仅覆盖了有限的参数空间。因此我们发展了一个解析模型来追踪 AGN 风激波 ISM 层中的冷却过程。我们探讨了不同的环境密度（$1-10^{4} \, \rm{cm}^{-3}$）、密度轮廓斜率（$0-1.5$）、AGN 光度（$10^{44}-10^{47} \, \rm{erg} \, \rm{s}^{-1}$）和金属丰度（$0.1-3 \rm{Z}_{\odot}$）。扫掠气体大多在约 1 Myr 内冷却。基于我们此前的模拟，我们预言该气体将产生可观测的分子外流。瞬时动量增益在外流减速初期逐渐增大，但由于对抗引力势场所做的功，其最大值达到 $\approx$20。所预言的分子外流动量增益的观测时间平均估计值最大达到 $\approx1-2$，这部分源于我们假设的分子分数 0.2，也因为瞬时定义与观测的时间平均定义并不等价。因此，近期量级为 1 的动量增益观测估计并不一定排除能量驱动外流。最后，我们发现，在激波 ISM 层冷却后，尘埃颗粒很可能通过金属吸积重新形成——前提是该层冷却后扫掠的一小部分尘埃颗粒能够混入冷相，且强 AGN 辐射场下颗粒生长仍保持高效。这将如我们模型所假设，实现快速的分子形成。